本书阐明高纯石英砂制备技术与原理，内容涵盖石英资源概况、工艺矿物学、预处理、（反）浮选、高温（气氛）焙烧-水淬、常（热）压酸浸等技术，并对焙烧及酸浸的热力学、动力学及机理进行详细阐述，提出高纯石英砂的偏析剥蚀纯化技术及其原理。每种制备技术都是按条件试验、数据分析、机理研究等部分进行介绍，结构清晰完整，尤为注重高纯石英砂制备技术的实用性，使读者能够充分了解高纯石英砂的制备新技术及基础原理，并能最终应用到相关研究及实际生产中。
本书可供高纯石英砂制备及石英材料等领域的科技人员阅读参考，也可作为大学本科生和研究生相关课程的教学用书或参考书。

李育彪，教授，博土研究生导师，1985年5月出生，湖北武汉人。2015年获得澳大利亚University of South Australia博士学位，现任武汉理工大学资源与环境工程学院矿物加工与材料系系主任，人选武汉理工大学“15551”人才计划及湖北省相关人才计划。主要从事湿法冶金、浮选理论与工艺、密度泛函理论计算、矿山环境治理与修复等领域的研究工作。目前主持或完成3项国家自然科学基金项目、1项湖北省自然科学基金项目及20余项企事业单位委托科研项目。在中英文学术期刊发表论文80余篇，授权中国发明专利3项，获2017年“全国高校矿业石油与安全工程领域优秀青年科技人才”提名奖、2019年武汉理工大学“青年教师十大科技进展”、2020年“绿色矿山青年科技奖”（国科奖社证0265）等。担任Hydrometallurgy、Minerals Engineering等30余种学术期刊常年审稿人；《有色金属工程》《金属矿山》等期刊青年学术委员会委员。

第1章 绪论
1.1 石英资源概况
1.2 石英基本性质
1.2.1 石英矿物学特征
1.2.2 石英物理化学性质
1.3 石英中杂质赋存状态
1.3.1 伴生脉石矿物
1.3.2 微细粒矿物、硅酸盐熔体、流体包裹体杂质
1.3.3 亚微米级、纳米级包裹体杂质
1.3.4 石英晶格结构型杂质
1.4 高纯石英砂
1.4.1 石英砂分类及定义
1.4.2 高纯石英砂用途
1.4.3 高纯石英砂产品标准
1.5 国内外研究现状
1.5.1 国外研究现状
1.5.2 国内研究现状
1.6 高纯石英砂制备方法
1.6.1 破碎与磨矿
1.6.2 重选、磁选与浮选
1.6.3 化学浸出
1.6.4 高温气氛焙烧
1.6.5 其他方法
1.7 偏析剥蚀技术及其设想
1.7.1 扩散与偏析基本理论
1.7.2 石英纯化中的扩散偏析
第2章 工艺矿物学分析
2.1 化学成分分析
2.2 X射线粉末衍射分析
2.3 岩相学与包裹体显微分析
2.4 电子探针微区分析
2.5 激光拉曼光谱与显微镜热台分析
第3章 反浮选除杂技术
3.1 预处理
3.2 反浮选除杂过程
3.2.1 含铁矿物反浮选
3.2.2 云母反浮选
3.2.3 长石反浮选
3.2.4 抑制剂的影响
3.2.5 推荐的反浮选流程
第4章 金属杂质浸出热力学
4.1 浸出过程的热力学研究方法
4.1.1 热力学计算方法
4.1.2 Eh-pH图
4.1.3 络合平衡
4.1.4 组分图
4.2 硅酸盐矿物包裹体分解热力学
4.2.1 硅酸盐矿物酸浸分解过程
4.2.2 迭代法计算酸浸体系溶液平衡
4.2.3 硅酸盐矿物酸浸分解热力学
4.2.4 铝硅酸盐矿物酸浸分解热力学
4.3 含铁杂质矿物酸浸分解热力学
4.4 脉石英酸浸过程热力学
4.4.1 脉石英酸浸反应吉布斯自由能
4.4.2 脉石英酸浸反应埃林厄姆图
第5章 常压酸浸技术及机理
5.1 常压酸浸试验及表征方法
5.1.1 常压酸浸试验方法
5.1.2 常压酸浸表征方法
5.2 不同种类酸对石英砂酸浸的影响
5.2.1 盐酸
5.2.2 氢氟酸
5.3 浸出条件对酸浸的影响
5.3.1 氧化剂
5.3.2 络合剂
5.3.3 辅助浸出剂
5.3.4 搅拌速度
5.3.5 液固比
5.3.6 反应温度
5.3.7 反应时间
5.4 浸出颗粒形貌分析
5.4.1 石英颗粒表面形貌
5.4.2 石英颗粒剖面形貌
5.5 常压酸浸动力学分析
5.5.1 动力学研究方法及宏观动力学模型
5.5.2 杂质矿物浸出动力学
5.5.3 杂质元素浸出动力学
5.6 酸浸纯化机理
第6章 真空高温焙烧技术及机理
6.1 真空高温焙烧试验及表征方法
6.1.1 真空高温焙烧试验方法
6.1.2 真空高温焙烧表征方法
6.2 真空高温焙烧结果分析
6.2.1 焙烧温度的影响
6.2.2 保温时间的影响
6.3 真空高温焙烧机理
6.3.1 石英颗粒剖面形貌分析
6.3.2 石英晶型转变机理
第7章 气氛焙烧技术及机理
7.1 空气焙烧试验
7.1.1 焙烧温度
7.1.2 焙烧时间
7.1.3 晶粒大小
7.1.4 表面浓度
7.1.5 表面蒸发
7.2 惰性气氛焙烧试验
7.2.1 杂质元素纯化效果
7.2.2 石英颗粒表面形貌
7.2.3 晶胞参数
7.2.4 表面化学元素
7.3 氯化焙烧试验
7.3.1 固态氯化剂
7.3.2 气态氯化剂
7.3.3 石英晶型转变
7.3.4 晶胞参数变化
7.3.5 表面杂质含量变化
7.4 气氛焙烧机理
第8章 偏析剥蚀纯化技术
8.1 扩散浓度分布曲线
8.1.1 杂质元素浓度
8.1.2 石英剥蚀量
8.2 剥蚀方法
8.3 剥蚀样品分析
8.3.1 剖面杂质含量
8.3.2 比表面积
8.3.3 颗粒表面形貌
8.4 扩散偏析与剥蚀联合技术
8.4.1 流程与效果
8.4.2 特点与优势
第9章 热压酸浸技术及机理
9.1 热压酸浸研究方法
9.1.1 热压酸浸试验装置
9.1.2 溶液饱和蒸汽压
9.2 热压酸浸影响因素
9.2.1 混酸
9.2.2 液固比
9.2.3 反应时间
9.2.4 反应温度
9.3 热压酸浸固体分析
9.3.1 石英颗粒表面形貌
9.3.2 石英颗粒剖面形貌
9.4 热压酸浸热动力学
9.4.1 酸浸过程Eh-pH图
9.4.2 杂质矿物分解动力学
9.4.3 杂质元素浸出动力学
参考文献
附录A HF分解缔合反应电离平衡计算
附录B 硅酸盐矿物分解电离平衡计算
附录C 铝硅酸盐矿物分解电离平衡计算
附录D 各物质反应吉布斯自由能值
附录E 浸出过程宏观动力学模型