二氧化硅粉末物理提纯

硅的制备和提纯硅是一种非金属元素，化学符号为Si，原子序数为14。

它是自然界中第二多的化学元素，仅次于氧气。

硅在地壳中的含量非常丰富，主要以二氧化硅的形式存在于石英、玻璃和硅酸盐等矿物中。

硅可以通过多种方法制备和提纯，本文将对其制备和提纯的相关内容进行探讨。

硅的制备硅可以通过多种方法制备，其中最常用的方法是通过还原氧化硅或氯化硅制备。

下面我们将分别介绍这两种方法的具体步骤。

还原氧化硅制备硅还原氧化硅是一种常见的制备硅的方法，主要步骤如下：1. 将高纯度的二氧化硅粉碎成粉末状。

2. 将粉末状的二氧化硅与还原剂（通常为木炭或焦炭）混合均匀。

3. 将混合物加入到电阻炉或石墨炉中，进行加热反应。

4. 通过高温还原反应，二氧化硅和还原剂发生化学反应，生成硅和一氧化碳气体。

5. 将生成的硅冷却后进行分离和提纯。

这种方法制备的硅常称为冶金硅，主要用于合金制备和半导体工业。

氯化硅制备硅氯化硅制备硅是另一种常见的方法，其步骤主要如下：1. 将二氧化硅与氯气在高温条件下进行氯化反应，生成氯化硅。

2. 将氯化硅加入于液态锂中，进行还原反应。

3. 通过还原反应，氯化硅被还原成硅，并生成氯化锂。

4. 将生成的硅冷却后进行分离和提纯。

这种方法制备的硅常称为多晶硅，主要用于半导体工业和太阳能电池制造。

硅的提纯在实际应用中，由于制备过程中会引入一些杂质，因此需要对硅进行提纯，以满足不同行业的需求。

常见的硅提纯方法包括氧化法、凝聚法和氢气还原法等，下面将分别介绍这些方法的具体步骤。

氧化法氧化法是一种常见的硅提纯方法，其主要步骤如下：1. 将硅与氧气在高温条件下进行氧化反应，生成一氧化硅。

2. 通过高温挥发法或水热法去除一氧化硅中的杂质。

3. 将提纯后的一氧化硅在还原条件下生成硅。

这种方法通常用于提纯工业级硅，以满足半导体行业和光伏行业的需求。

凝聚法凝聚法是另一种常见的硅提纯方法，其主要步骤如下：1. 将硅蒸气在低温条件下进行凝聚，生成块状硅。

高纯二氧化硅制备
高纯二氧化硅可以通过以下步骤进行制备：
1. 原料准备：选择纯净无杂质的硅源，如硅酸钠、硅酸铝、硅酸钾等，并将其粉碎成细粉。

2. 溶液制备：将硅源溶解在去离子水中，按照一定的配比加入盐酸或硫酸等酸性物质来调整溶液的酸碱度。

3. 沉淀生成：将溶液慢慢加入搅拌的反应器中，同时进行搅拌和加热。

在反应过程中，溶液中的硅源与酸反应生成硅酸，然后发生聚合和沉淀反应，形成二氧化硅的胶体颗粒。

4. 过滤和洗涤：将沉淀的二氧化硅胶体颗粒用过滤器或离心机进行分离，然后用去离子水洗涤多次，以去除多余的酸和杂质。

5. 干燥和煅烧：将洗涤后的二氧化硅进行干燥，可采用自然晾干或低温干燥的方法。

然后将干燥的二氧化硅进行煅烧，通过高温热处理来进一步提高其纯度。

6. 纯化和分级：对煅烧后的二氧化硅进行纯化处理，以去除残留的杂质和颗粒。

可以采用酸碱处理、溶剂提取、离子交换等方法进行纯化。

最后对纯化后的二氧化硅进行粒度分级，以得到所需的高纯度二氧化硅粉末。

需要注意的是，在整个制备过程中，要保持操作环境的洁净，尽量避免外部杂质的进入，以提高二氧化硅的纯度。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011006046.6(22)申请日 2020.09.23(71)申请人 广西大学地址 530004 广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号(72)发明人 梁超旭　莫民坤　庞庆港　杨靖　夏梦　李浩铭　邹帅　窦明远　冯清　黄福川　(74)专利代理机构 广西南宁公平知识产权代理有限公司 45104代理人 黄春莲(51)Int.Cl.B03B 7/00(2006.01)B03B 9/00(2006.01)C01B 33/18(2006.01)B02C 17/22(2006.01)B02C 17/10(2006.01)(54)发明名称一种超高纯度的二氧化硅粉体的提纯方法(57)摘要本发明公开了一种超高纯度的二氧化硅粉体的提纯方法，依次经过打磨、磁选、搓洗、脱水、色选、盐酸酸洗、浮选选矿、再次磁选、烘干的工艺步骤，采用盐酸酸洗及多组高分子浮选剂、分散剂、絮凝剂、捕捉剂对砂状、粉状石英按“抑多浮少”的浮选选矿原则通过正浮选工艺对砂状、粉状石英提纯加工，能将SiO 2≥90％的脉石英、石英砂加工提高到SiO 2≥99.99％的电子级石英粉水平，对生产加工产生的“废液”、“废水”进行回收净化再利用，有效减少了酸液用量，有效减少了环保压力。

对生产加工产生的“废渣”进行回收，并送入选矿厂进行选矿处理，有效减少了固废排放，实现资源的最大化利用。

权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 112191358 A 2021.01.08C N 112191358A1.一种超高纯度的二氧化硅粉体的提纯方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：(1)通过锥形振动原料仓将矿物原料集中，经喂料机按量控制喂料量给磙碾棒磨机；(2)原料通过磙碾棒磨机破碎打磨；(3)经步骤(2)磙碾棒磨机破碎打磨后的含石英砂、水、泥、杂质的物料，通过双螺旋给料机送入磁选机中，将物料的含有害金属的杂质清除；清除后的杂质进行无害化选矿处理；(4)经步骤(3)磁选机除杂后的物料，送入双螺旋洗砂机中搓洗，进一步把物料中的泥或杂质清洗干净；(5)经步骤(4)清洗干净的物料通过皮带输送机输送至振动脱水筛脱水；(6)经步骤(5)脱水后的物料进入色选装备中进行色选；(7)经步骤(6)色选后的物料进入盐酸酸洗池浸泡2～4小时，盐酸的体积浓度为30％；(8)经步骤(7)盐酸浸泡后的物料，送入浮选池中，加入盐酸酸洗液，再依序加入质量配比为3∶1∶2∶1∶1的乙醇、PEG、甲醇、PAM、MN，浮选温度为50℃-75℃,时间为8分钟，pH值为2-3；经超声波洗矿机洗矿15～20分钟后静置15分钟后吸出液体；加水反复冲洗；(9)将步骤(8)所得的沉淀物料再次送入磁选机磁选后送入烘干窑烘干，即得成品。

硅的提纯原理及应用1. 硅的提纯原理硅是一种非金属的化学元素，其在自然界中以二氧化硅的形式广泛存在于石英、细砂和岩石中。

然而，这些天然硅材料中含有大量的杂质，因此需要进行提纯以满足不同应用的要求。

硅的提纯原理主要包括以下几个步骤： - 步骤一：预处理：将原料进行粉碎，并通过物理或化学方法去除杂质。

- 步骤二：化学处理：通过化学反应将硅与杂质分离，常用的方法包括酸溶解、氧化还原、萃取、离子交换等。

- 步骤三：电冶炼：通过电解将纯化的硅溶液电解成纯度更高的硅块。

2. 硅的提纯应用由于硅具有优异的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。

2.1 半导体工业硅作为半导体材料的主要原料之一，被广泛用于制造集成电路、太阳能电池等电子器件。

高纯度的硅是制造这些器件的关键，因为杂质的存在会严重影响器件的性能。

通过提纯过程可得到电子级硅，其杂质含量较低，可满足高精度电子零部件的制造要求。

2.2 太阳能工业硅是太阳能电池的主要材料之一，通过提纯过程可得到高纯度硅晶体。

制造太阳能电池时，高纯度硅晶体会被切割成薄片，然后进行表面处理和接触金属的制备，最终组装成太阳能电池组件。

高纯度的硅晶体可以提高太阳能电池的转换效率。

2.3 光纤工业硅是制造光纤的重要原料，提纯硅可得到具有优异光学性能的高纯度硅材料。

制造光纤时，高纯度硅材料会经过熔化和拉丝等工艺制成光纤毛细管，然后进行镀覆、包裹等步骤，制得具有良好光传输性能的光纤。

2.4 复合材料工业高纯度硅还可用于制造各种复合材料，例如硅碳化物纤维和硅氮化物陶瓷等。

这些材料具有较高的热稳定性和力学性能，广泛应用于航空航天、汽车工业和电力行业。

3. 结论硅的提纯原理主要包括预处理、化学处理和电冶炼三个步骤，通过这些步骤可得到高纯度的硅材料。

高纯度硅在半导体工业、太阳能工业、光纤工业和复合材料工业等领域有着广泛的应用。

随着科学技术的不断发展，硅的提纯技术也在不断改进和创新，使硅材料的应用领域得到进一步拓展。

粗硅提纯的原理
粗硅提纯的过程通常包括冶金法和化学法两种方法。

以下是粗硅提纯的原理：
1.冶金法：
冶金法是通过物理方法将杂质从硅中分离出来的方法之一。

其中，最常用的方法是冶金还原法，通常用于提取金属硅。

冶金还原法中，将含有硅的原料（如二氧化硅SiO2）与还原剂（如焦炭或木炭）在高温下反应，生成金属硅和气态氧化物（如CO2）。

金属硅在反应后会凝固形成块状，而氧化物等杂质则以气态形式排出，从而实现硅的提纯。

2.化学法：
化学法是通过化学反应将硅中的杂质转化为易溶于溶剂的形式，然后进行溶解和沉淀分离的方法。

一种常见的化学提纯方法是用氢氟酸（HF）或氢氧化钠（NaOH）等溶剂溶解硅，使杂质形成易溶性化合物，然后通过过滤或沉淀分离硅和杂质。

另一种方法是氧化还原反应，通过氧化杂质或硅本身，使其转化为易溶性或易挥发性化合物，然后进行分离。

3.结晶法：
结晶法是通过溶解硅并逐渐结晶析出纯硅的方法。

在这个过程中，杂质通常会留在溶液中，而纯硅会逐渐结晶出来。

结晶法可以通过逐步降低温度或者控制溶剂的挥发来实现硅的结晶和提纯。

二氧化硅微粉标准二氧化硅微粉是一种常见的无机化合物，其化学式为SiO2。

它具有许多优异的物理和化学性质，广泛应用于各个领域。

在工业生产中，二氧化硅微粉的质量标准起着至关重要的作用。

本文将介绍二氧化硅微粉的标准，包括其化学性质、物理性质以及标准要求等内容。

首先，化学性质是评估二氧化硅微粉质量的重要指标之一。

二氧化硅微粉应当符合以下要求：其化学纯度不低于99.5%；硅含量应符合标准要求，通常要求不低于98.5%；同时，含有害杂质的含量应当低于一定的限制值，例如，铁含量不应超过0.03%。

这些化学性质的要求可以保证二氧化硅微粉的纯净度和稳定性，使其适用于不同的应用领域。

其次，物理性质也是二氧化硅微粉标准的重要内容。

颗粒大小的分布对于二氧化硅微粉的性能和应用具有重要影响。

标准要求二氧化硅微粉的平均粒径应在1微米至100微米之间，同时，粒径分布应当均匀，不得出现过多的超大颗粒或过多的微小颗粒。

此外，二氧化硅微粉的比表面积也是一个重要的物理性质指标，常用的比表面积测试方法包括比氮吸附法和比气压吸附法，其结果应当符合标准要求。

此外，标准还对二氧化硅微粉的外观、颜色、烧失量、酸可溶性物质、挥发物和水分等进行了要求。

外观应当为无色或微白色的粉末状物质，不得有明显的杂质或颗粒。

颜色应当均匀，不得有明显的色差。

烧失量应当低于一定的限制值，通常要求不超过5%。

酸可溶性物质的含量应当低于一定的限制值，通常要求不超过0.5%。

挥发物的含量应当低于一定的限制值，通常要求不超过1.0%。

水分的含量应当低于一定的限制值，通常要求不超过1.0%。

这些要求可以保证二氧化硅微粉的质量稳定，以及在使用过程中的可靠性和安全性。

综上所述，二氧化硅微粉的标准主要包括化学性质和物理性质两个方面。

通过严格遵守这些标准要求，可以保证二氧化硅微粉的质量稳定和可靠性。

对于不同的应用领域，可以根据具体需求制定相应的标准，以满足不同行业的需要。

在工业生产和科学研究中，准确的二氧化硅微粉标准对于保证产品质量和推动技术进步起着重要的作用。

氮化硅粉的生产工艺氮化硅粉是一种重要的无机材料，广泛应用于电子、化工等领域。

它具有高热导率、高绝缘性能、高硬度等优良特性，因此在各个领域都有重要的应用价值。

本文将就氮化硅粉的生产工艺进行介绍。

一、原料准备氮化硅粉的主要原料为二氧化硅和氨气。

首先需要准备高纯度的二氧化硅粉末，可采用化学方法或物理方法进行制备。

化学方法包括硅酸盐热分解法、气相沉积法等，物理方法包括球磨法、电弧法等。

而氨气则是通过氨气制备设备进行制备。

二、原料处理将制备好的二氧化硅粉末和氨气送入反应器中进行反应。

反应器通常采用高温高压的环境，通过控制温度和压力来控制反应的进行。

在反应器中，二氧化硅粉末与氨气发生氮化反应，生成氮化硅粉。

三、反应控制在氮化反应过程中，需要控制反应的温度、压力和气氛等参数。

通常情况下，反应温度在1400℃至1800℃之间，反应压力在2至10大气压之间。

此外，还需要选择合适的气氛，通常为氮气或氩气。

这些参数的选择会对产品的性能产生重要影响。

四、反应后处理反应结束后，需要对产物进行后处理。

首先要进行冷却处理，使产物温度降至室温以下。

然后对产物进行研磨处理，使其粒径均匀一致。

最后，通过筛分和洗涤等工艺，去除杂质和未反应的物质，得到高纯度的氮化硅粉。

五、产品检测对于生产出的氮化硅粉，需要进行产品检测。

常用的检测手段有X 射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜等。

这些检测手段可以对产品的晶相结构、化学成分和形貌等进行分析，确保产品质量符合要求。

六、包装和应用对生产出的氮化硅粉进行包装，常用的包装方式有塑料袋、钢桶等。

包装后的产品可以直接用于销售，也可以根据客户需求进行进一步加工和改性，用于不同领域的应用。

氮化硅粉广泛应用于电子、化工等行业，例如制备陶瓷材料、导热膏、封装材料等。

氮化硅粉的生产工艺包括原料准备、原料处理、反应控制、反应后处理、产品检测、包装和应用等步骤。

通过科学合理的工艺控制和严格的产品检测，可以获得高质量的氮化硅粉，满足不同领域对材料性能的要求。

一、项目介绍随着科学技术的进步,高科技用硅量大大增加,国内外市场需求旺盛,市场前景看好。

光电源、电子材料、光通讯、SiO2薄膜材料、激光、航天等高科技产业,对石英玻璃的需求量很大,供不应求。

但由于这些特种玻璃对原料要求很高,通常要求SiO2含量大于99.9%,甚至99.99%,而允许的杂质含量非常低,在用熔炼或冶炼方法生产这些专用玻璃时,通常选用天然水晶为原料。

然而,天然水晶资源日趋枯竭,使得国内外都在努力寻找替代品,其中最有希望的是用普通硅质原料制备高纯石英砂,以高纯或超纯石英砂替代水晶。

目前我国所需的高纯二氧化硅大部分依赖进口。

因此，采用石英砂提纯技术，获得高纯二氧化硅，是满足我国高技术领域对高纯硅需求的有效途径，对促进我国国民经济发展具有重要的意义。

二、项目调研情况2.1国内外生产情况2.1.1国外生产状况美国从上世纪七十年代初便开始投入大量资金和人力进行高纯石英砂的研发，经过十多年不懈努力，开发出从天然矿石提取制备高纯石英砂的先进技术。

由于高纯石英用途特殊，美国每年都有一定量的战略储备，且从不对外输出相关生产技术，只是出口产品。

俄罗斯、日本和德国等基本上可以实现自给。

除了巴西出口未经加工的水晶原矿外，世界高档石英玻璃原料即高纯石英砂90%以上出口市场被美国尤尼明公司垄断。

中国便是其产品出口国之一。

2.1.2国内生产状况目前，我国石英玻璃生产所用的中低档石英砂大部分是从水晶中制取的。

水晶在我国的储量很有限，且价格昂贵。

由于分布呈现不规则状态，质地不均匀，有些矿物杂质和工艺过程中的混杂物质不可能除掉，导致由水晶中生产的高纯石英砂批量小，质量也不稳定。

江苏连云港地区目前属于国内用水晶作原料制取高纯石英砂较为集中的地区，当地水晶料的致命弱点是软化点低，就水晶矿物的纯度而言，单一的一块、几块、几十块，甚至几十吨，基本上可以达到世界先进水平，但是大量的工业化生产，就很难保证矿物组织的均匀性和内在品质的化学含量的一致性。

一、项目介绍随着科学技术的进步,高科技用硅量大大增加,国内外市场需求旺盛,市场前景看好。

光电源、电子材料、光通讯、SiO2薄膜材料、激光、航天等高科技产业,对石英玻璃的需求量很大,供不应求。

但由于这些特种玻璃对原料要求很高,通常要求SiO2含量大于99.9%,甚至99.99%,而允许的杂质含量非常低,在用熔炼或冶炼方法生产这些专用玻璃时,通常选用天然水晶为原料。

然而,天然水晶资源日趋枯竭,使得国内外都在努力寻找替代品,其中最有希望的是用普通硅质原料制备高纯石英砂,以高纯或超纯石英砂替代水晶。

目前我国所需的高纯二氧化硅大部分依赖进口。

因此，采用石英砂提纯技术，获得高纯二氧化硅，是满足我国高技术领域对高纯硅需求的有效途径，对促进我国国民经济发展具有重要的意义。

二、项目调研情况2.1国内外生产情况2.1.1国外生产状况美国从上世纪七十年代初便开始投入大量资金和人力进行高纯石英砂的研发，经过十多年不懈努力，开发出从天然矿石提取制备高纯石英砂的先进技术。

由于高纯石英用途特殊，美国每年都有一定量的战略储备，且从不对外输出相关生产技术，只是出口产品。

俄罗斯、日本和德国等基本上可以实现自给。

除了巴西出口未经加工的水晶原矿外，世界高档石英玻璃原料即高纯石英砂90%以上出口市场被美国尤尼明公司垄断。

中国便是其产品出口国之一。

2.1.2国内生产状况目前，我国石英玻璃生产所用的中低档石英砂大部分是从水晶中制取的。

水晶在我国的储量很有限，且价格昂贵。

由于分布呈现不规则状态，质地不均匀，有些矿物杂质和工艺过程中的混杂物质不可能除掉，导致由水晶中生产的高纯石英砂批量小，质量也不稳定。

江苏连云港地区目前属于国内用水晶作原料制取高纯石英砂较为集中的地区，当地水晶料的致命弱点是软化点低，就水晶矿物的纯度而言，单一的一块、几块、几十块，甚至几十吨，基本上可以达到世界先进水平，但是大量的工业化生产，就很难保证矿物组织的均匀性和内在品质的化学含量的一致性。

二氧化硅生产工艺二氧化硅是一种重要的无机材料，广泛应用于玻璃、陶瓷、电子、建筑等行业。

二氧化硅的生产工艺主要有物理法、化学法和浸出法等。

下面将详细介绍二氧化硅的生产工艺。

1. 物理法：物理法是通过高纯度的石英砂为原料，经过研碎、洗涤、筛分等工艺，得到细粉状的二氧化硅。

具体步骤如下：（1）筛选：将石英砂按照不同粒径分级进行筛选，剔除杂质。

（2）研磨：将选取的石英砂进行研磨，得到细小颗粒的二氧化硅。

（3）洗涤：洗涤细粉状的二氧化硅，去除杂质和表面附着物。

（4）干燥：将洗涤后的物料进行干燥，消除水分。

（5）细整：将干燥后的物料进行细整处理，得到所需的产品。

2. 化学法：化学法主要是通过化学反应来制备二氧化硅。

常用的化学法包括氯化法和溶胶-凝胶法。

（1）氯化法：将硅石与氢氯酸反应生成氯硅烷，再通过氧化或水解反应制得二氧化硅。

（2）溶胶-凝胶法：将硅源溶解于溶剂中，形成溶胶，然后通过凝胶化和热处理得到二氧化硅。

3. 浸出法：浸出法是通过酸性溶液浸出硅源，再经过沉淀、烘干等步骤制取二氧化硅。

（1）浸出：将硅源浸入酸性溶液中，使硅溶解出来。

（2）沉淀：向浸液中加入沉淀剂，使硅沉淀形成胶体。

（3）分离：将胶体分离出来，然后通过滤、洗等工艺将水分和杂质去除。

（4）烘干：将净化后的胶体进行烘干，得到二氧化硅产品。

以上是二氧化硅的三种生产工艺。

不同的工艺适用于不同的生产需求。

其中，物理法适用于生产一般的二氧化硅产品；化学法适用于生产高纯度、细粒度的二氧化硅产品；浸出法适用于低纯度的二氧化硅产品。

随着科技的发展，二氧化硅的生产工艺也在不断创新，以提高生产效率和产品质量。

二氧化硅提纯的化学方程式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：二氧化硅是一种常见的化学物质，也称为二氧化硅，化学式为SiO2。

它是许多矿物中的主要成分，例如石英、玻璃和陶瓷等。

二氧化硅在工业和科学领域广泛应用，因为它具有很强的化学稳定性、高的熔点和硬度，以及良好的绝缘性能。

在某些情况下需要对二氧化硅进行提纯，以满足特定的需求。

接下来，我们将探讨二氧化硅提纯的化学方程式。

二氧化硅提纯的过程通常涉及以下几个步骤：提取原料、净化原料、提取目标产品和最终干燥。

原料通常是含有杂质的粗石英矿石。

这些杂质可能是其他金属氧化物、水合物或有机物等。

为了提取出纯净的二氧化硅，首先需要将矿石中的杂质去除。

净化原料的过程通常包括酸洗、溶解、沉淀和过滤等步骤。

在酸洗步骤中，矿石经过浓硫酸、盐酸或氢氟酸的处理，去除表面附着物和一部分杂质。

然后，在溶解步骤中，将矿石加入氢氧化钠或氢氧化钾溶液中，使二氧化硅溶解形成硅酸盐。

接着通过沉淀和过滤等操作，将溶液中的杂质去除，得到纯净的硅酸盐。

提取目标产品时，硅酸盐经过热解或水解等反应，得到初步提纯的二氧化硅。

在热解过程中，硅酸盐经过加热分解，生成硅酸铝、氧化铝等氧化物，并将它们转化为二氧化硅。

在水解过程中，硅酸盐经过加水反应，生成硅酸和其他离子，然后通过加热干燥，将硅酸转化为二氧化硅，得到提纯的产物。

最终，在干燥过程中，将二氧化硅产物加热至适当温度，使其脱除水分和溶剂等残留物，得到干燥、纯净的二氧化硅。

整个提纯过程中，需要精密控制温度、压力和反应时间等参数，以确保得到高纯度的二氧化硅产品。

二氧化硅提纯的化学方程式涉及多个步骤和反应。

通过适当的处理和操作，可以将含有杂质的原料提取出高纯度的二氧化硅，满足不同领域的需求。

希望本文能够为二氧化硅提纯的研究和应用提供一定的参考和帮助。

第二篇示例：二氧化硅是一种常见的化合物，化学式为SiO2。

在工业生产中，常常需要对二氧化硅进行提纯，以获得高纯度的二氧化硅用于电子器件、玻璃制品等领域。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910246018.2(22)申请日 2019.03.29(71)申请人 福建通源硅业有限公司地址 350000 福建省南平市顺昌县洋口镇谢坊村(72)发明人 许荣明　(51)Int.Cl.C01B 33/18(2006.01)(54)发明名称一种二氧化硅的提纯方法(57)摘要本发明涉及二氧化硅技术领域，且公开了一种二氧化硅的提纯方法，包括以下步骤：1）备料阶段；2）酸浸除杂。

该二氧化硅的提纯方法，通过将浓度为2%的氢氟酸溶液、浓度为3%的草酸溶液和浓度为30%的浓硝酸溶液的混合液命名为混合溶液，并令混合溶液与二氧化硅粉的液固比为4：1，再使用搅拌器进行搅拌，并设置酸浸时间4h，酸浸温度30℃以及搅拌转速150r/min的条件下进行浸出反应，随后得到反应后的除杂溶液，反应后的除杂溶液进行抽滤、洗涤，并放入80℃的恒温干燥箱内进行烘干，得到提纯后的二氧化硅，这种提纯方法极大的减少了二氧化硅中铁、铝、钙和磷的杂质，实现了提纯效果更好的目的，且本方法工艺简练，条件温和，适用于工业化生产。

权利要求书1页 说明书3页CN 111747420 A 2020.10.09C N 111747420A1.一种二氧化硅的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：1）备料阶段：原料二氧化硅粉由石英岩经球磨粉碎后获得，将二氧化硅粉放入容器中备用，粒径：100目-120目，将氢氟酸、草酸、浓硝酸分别按比例各自溶于相应的水中，并手动搅拌2min，配制成浓度为2%的氢氟酸溶液、浓度为3%的草酸溶液和浓度为30%的浓硝酸溶液留置备用；2）酸浸除杂：把浓度为2%的氢氟酸溶液、浓度为3%的草酸溶液、浓度为30%的浓硝酸溶液与二氧化硅粉混合，其中将浓度为2%的氢氟酸溶液、浓度为3%的草酸溶液和浓度为30%的浓硝酸溶液的混合液命名为混合溶液，并令混合溶液与二氧化硅粉的液固比为4：1，再使用搅拌器进行搅拌，并设置酸浸时间4h，酸浸温度30℃以及搅拌转速150r/min的条件下进行浸出反应，随后得到反应后的除杂溶液；3）过滤提纯：把步骤2）中反应后的除杂溶液进行抽滤、洗涤，并放入80℃的恒温干燥箱内进行烘干，得到提纯后的二氧化硅。

煤矸石提取二氧化硅的原理
煤矸石是一种含有二氧化硅的煤矿废弃物，其提取二氧化硅的原理主要涉及物理和化学方法。

首先，煤矸石中的二氧化硅可以通过物理方法进行提取。

物理方法包括重选、磁选、浮选等，其中重选是最常用的方法。

重选是利用煤矸石中矿石的密度差异，通过重力作用使煤矸石中的杂质和二氧化硅分离，从而达到提取二氧化硅的目的。

其次，化学方法也可以用于提取煤矸石中的二氧化硅。

化学方法主要是利用化学反应将煤矸石中的二氧化硅转化成易溶于水的化合物，然后通过溶解和沉淀的方式将二氧化硅分离出来。

常用的化学方法包括酸碱法、氧化法等。

例如，可以使用氢氟酸或氢氧化钠等化学试剂与煤矸石中的二氧化硅发生反应，生成易溶于水的化合物，然后经过过滤、沉淀等步骤将二氧化硅分离出来。

除了以上提到的物理和化学方法，还有一些先进的技术如微波辅助提取、超声波辅助提取等，这些新技术可以提高提取效率和降低能耗。

总的来说，煤矸石提取二氧化硅的原理主要涉及物理和化学方法，通过这些方法可以有效地提取煤矸石中的二氧化硅，从而实现资源的再利用和废物的综合利用。

石材提炼二氧化硅的原理石材提炼二氧化硅是指从天然石材中分离出二氧化硅。

二氧化硅是一种广泛应用于制造业的重要无机物，具有高熔点、优良的电绝缘性、化学稳定性及高强度等特点，被广泛应用于玻璃制造、陶瓷材料、建筑材料、电子元器件、化学品等领域。

下面将详细介绍石材提炼二氧化硅的原理和过程。

石材提炼二氧化硅的原理主要基于以下两个方面：1. 石材中的二氧化硅含量较高：石材是由大量的岩石颗粒和不同的矿物质组成的，其中含有的二氧化硅较高。

例如，石英是一种主要由二氧化硅构成的矿物，其含量可高达99%以上。

因此，提炼石材中的二氧化硅对于获取纯度较高的二氧化硅材料是很有前景的。

2. 物理和化学分离技术：石材提炼二氧化硅是通过利用物理和化学分离技术实现的。

物理分离技术包括粉碎、筛分、重力分离和磁性分离等，而化学分离技术则包括酸法、溶剂法和电解法等。

具体来说，石材提炼二氧化硅的过程如下：1. 石材的选材：首先需要选择适合提炼的石材，一般来说，含有较高二氧化硅含量的石材，如石英、长石、云母等，是较为理想的石材。

这些石材通常存在于自然产生的矿物矿层中，可以通过采矿的方式取得。

2. 粉碎：将选材得到的石材进行粉碎，通常采用颚式破碎机或圆锥破碎机等设备，将石材打碎成较细的颗粒，以利后续的分离工作。

3. 筛分：将粉碎后的石材进行筛分，通过使用不同规格的筛网，可以将颗粒大小不同的石材进行分离。

大部分情况下，石材中的二氧化硅颗粒相对较细，所以一般选择较细的筛网进行筛分，以便更好地提取二氧化硅颗粒。

4. 酸法提取：石材中的二氧化硅可以通过使用酸性溶液进行提取。

酸法提取是一种常用的石材提炼二氧化硅的方法，一般使用浓硫酸或盐酸等强酸进行提取。

在该过程中，对于含有较高硅含量的石材粉末，可以直接使用强酸进行浸泡，以达到溶解二氧化硅的目的。

5. 溶剂法提取：溶剂法提取是指使用溶剂对石材中的二氧化硅进行溶解分离的方法。

一般使用氢氟酸（HF）作为溶剂，该溶剂具有很强的腐蚀性，在提炼过程中需要注意安全。

一：二氧化硅粉末的制备1：酸，水，无水乙醇按1.2：5.4：3.4体积比混合，缓慢滴加到一定量的正硅酸乙酯中（硝酸，水，无水乙醇，TEOS按1.2：5.4：3.4：3.0体积比），滴加过程不断搅拌，滴加完后继续搅拌2～5小时（此时PH＝2，为无色透明液体），静置6～12小时，出现透明晶状固体凝胶。

2：将所得凝胶在烘箱中（90℃）干燥2～3小时，将所得白色固体研磨，再将其水洗，重复干燥2小时，最后将其移入坩埚，于马弗炉（300℃）灼烧三小时，研磨得白色二氧化硅粉末。

二：氧化锌粉末的制备1：取3克硫酸锌，加水溶解然后将烧杯置于40℃的超声波清洗仪中，缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠溶液，使其PH＝10，继续超声2小时，得白色乳浊液。

所得浊液离心，再水洗，再离心，这样重复2次，然后再用乙醇重复同样的步骤两次，将所得底物用乙醇溶解，搅拌5小时，得白色粘稠状乳浊液，测其PH＝2，将其置于超声清洗仪中超声2～4小时。

---①注：制备去氧化锌浊液时，不能直接将氢氧化钠加入硫酸锌中，否则最后得到的醇洗液会出现明显的分层现象。

2：所得乳浊液一部分置于90℃烘箱中两小时，再移至700℃马弗炉灼烧5h，研磨得褐色粉末。

注：氧化锌粉末的制备不能用沉淀抽滤掉方法，否则得到的粉末非氧化锌纳米颗粒。

三：减法催化制备二氧化硅乳浊液取3ml氨水和25ml无水乙醇在烧杯中混合，将此烧杯放入已恒温的超声波清洗仪中，以8滴/分钟的滴加速度滴加3mlTEOS，滴完再超声半小时，即得白色乳浊液（牛奶状，测其PH为8）。

---②注：制备该浊液时必须控制正硅酸乙酯的滴加速率，否则TEOS 分解不完全，得到无色液体。

四：实验初步结果1：适量①所得乳浊液和一定量的②所得白色乳浊液混合，搅拌5小时，再在一定条件下超声2小时，得白色粘稠状乳浊液，测其PH 为7。

2：在②所得的白色乳浊液中加入一定量的氧化锌粉末，搅拌5小时，白色浊液变为淡褐色，PH为8.3：适量①所得乳浊液中加入一定量的二氧化硅粉末，搅拌5小时，PH为7。