石英砂酸洗罐

“石英砂酸洗罐"是用于高纯石英砂提纯工艺中的关键设备，通过强酸（如盐酸、硝酸等）浸泡或循环处理，去除石英砂表面及晶格间隙中的铁、铝、钛、钙等金属杂质，从而提升其纯度（可达99.99%以上），满足光伏、半导体、光学玻璃、光纤等产业对原料的严苛要求。

一、石英砂酸洗典型工艺流程

酸洗是决定最终纯度的核心环节，对设备材质、密封性、耐腐蚀性要求高。

二、酸洗常用酸液体系

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酸类型作用典型浓度温度备注

盐酸（HCl）溶解Fe₂O₃、CaO、MgO等10%–35%常温～80℃常用，腐蚀性相对可控

硝酸（HNO₃）氧化有机物、部分金属5%–20%常温～60℃常与HCl联用

（HF）溶解Al₂O₃、SiO₂表层、包裹体1%–10%常温～50℃腐蚀性强，对设备挑战大

混合酸（王水类）综合除杂HCl:HF=3:1或HNO₃:HF≤50℃高效但设备要求高

⚠️关键难点：HF能腐蚀玻璃、陶瓷、混凝土，甚至缓慢侵蚀大多数塑料。

三、酸洗罐材质选择（核心考量）

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材质耐HCl耐HF成本适用性

PE（聚乙烯）✅优良⚠️限低浓度（<5%）、低温、短时★☆☆（低）适用于以HCl为主的工艺

PP（聚丙烯）✅优良⚠️略优于PE，仍有限★★☆可用于含少量HF场景

PVDF✅优良✅优良★★★★（高）应用，寿命长

PTFE（内衬）✅佳✅佳★★★★★实验室或小批量高纯生产

FRP（玻璃钢）✅（VE树脂）❌差（HF腐蚀玻纤）★★不推荐用于含HF工艺

碳钢衬PO/PTFE✅✅★★★★大型工业（40m³+）

✅行业趋势：

中小规模（≤20m³）：优先选用PP焊接罐（性价比高，耐HF能力优于PE）

大规模（≥30m³）或含HF：采用钢壳+PO/PTFE衬里结构

纯HCl工艺：可选用加强型PE滚塑罐

四、酸洗罐典型结构设计

1.罐体形式

立式圆筒锥底：利于排渣，主流设计

卧式方罐：场地受选用，需加强搅拌

2.关键部件

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部件要求

罐体一体成型或热熔焊接，无渗漏

锥底角度≥45°，中心排污口（DN100–DN200）

搅拌系统•压缩空气鼓泡（安全）

•或PP/PTFE桨叶机械搅拌（轴封需双端面机械密封）

加热方式•外盘管蒸汽加热（罐体外）

•或电加热棒（需PTFE包裹）

排气系统配酸雾吸收塔（NaOH喷淋）或活性炭吸附

控制系统pH、温度、液位在线监测（可选）

五、容积选型参考

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生产规模推荐容积日处理量（石英砂）

小试/中试0.5–2m³0.5–2吨

中小型厂5–20m³5–20吨

大型提纯厂30–50m³30–50吨+

💡40m³酸洗罐可单批次处理约30–40吨石英砂（按堆积密度1.5t/m³，填充率70%计算）

六、使用与维护要点

严禁超温超浓运行

HF>5%或温度>60℃会急剧缩短PE/PP寿命

定期检查罐体

观察是否变色、鼓包、脆化（尤其焊缝处）

中和清洗

酸洗后必须用碱（Na₂CO₃）中和+多次水洗，避免残酸腐蚀

废气合规处理

HCl/HF气体必须经二级喷淋塔处理，达标排放

七、环保与安全规范

HF防护：操作区需配备HF专用急救膏（如Hexafluorine）

防泄漏：罐区设围堰（容积≥大罐体110%）

材质证明：要求供应商提供MSDS、耐化学腐蚀表、焊接检测报告