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大葉大學 機械與自動化工程學系 廖芳俊所指導 童海瑞的 藉物理冶金製程提純石英礦之研究 （2011），提出美國 矽砂 鹽酸關鍵因素是什麼，來自於水淬、酸洗、水熱製程、純化、α-石英、雜質去除率。
而第二篇論文國立交通大學 環境工程所 陳重男所指導 黃財榮的 極微濾薄膜模廠操作與積垢控制技術之探討 （2000），提出因為有 極微濾薄膜、模型廠試驗、抑垢劑、水洗膜體、藍色飽和指標的重點而找出了 美國 矽砂 鹽酸的解答。
藉物理冶金製程提純石英礦之研究
為了解決美國 矽砂 鹽酸 的問題，作者童海瑞 這樣論述：
本研究主要對不同地區之天然石英礦，進行內部雜質純化製程的研究，由於各地石英礦的生成條件有所差異，因此內部金屬雜質的種類、含量與分佈也不盡相同。若能藉由簡易的製程進行純化處理，並維持其天然α-石英之晶體結構，相信於太陽能光電產業上將會有相當多的用途。 試驗之初，先將石英礦予以粉碎、分篩、磁選、酸洗、清洗、烘乾，始成為研究之原物料。接續施以低溫水淬處理，使石英粉因殘留應力的存在、而產生沿晶破裂的情形，將使晶界處之金屬雜質裸露，再使用超音波震盪設備進行濕法酸洗。若裂紋縫隙仍過小，酸液無法有效深入侵蝕金屬雜質時，可選擇使用超音波變頻爆洗、低溫高壓、高溫負壓或高溫高真空等方式進行純化。
由實驗結果得知，先經一次600℃水淬處理，再以4：2鹽酸與氫氟酸之配比酸液，施以低溫高壓之水熱處理，將可獲得頗佳之的純化效果。數據顯示，德化透明石英粉經此製程可達到76%的雜質去除率，對於結晶性佳且晶構紮實完美如水晶般之斯里蘭卡石英粉，亦達31%雜質去除率。 將處理後之德化石英粉與美國UNIMIN太陽能最高等級石英粉之純度規範做比較，雖然鋁、鉀、鈉、鋰、鈦之含量未達標準，惟其中鋁、鉀、鋰、鈦含量亦僅稍高於標準值，因而僅鈉雜質的去除仍然有待加強。相信此純度之德化粉料已可滿足太陽能電池產業對多晶坩堝純度上的要求。
極微濾薄膜模廠操作與積垢控制技術之探討
為了解決美國 矽砂 鹽酸 的問題，作者黃財榮 這樣論述：
近年來，由於社會大眾對於飲用水水質的要求逐漸提升與相關法規標準日趨嚴格，僅靠傳統的淨水處理程序已逐漸感受到不足，高級淨水程序之開發日益迫切，其中極微濾（Nanofiltration）薄膜程序於淨水工程上極具發展之潛力與研究之價值，目前已被廣泛用於國外許多淨水場之高級處理，而國內對此一研究仍屬葫芽階段，因此本研究根據美國ICR對薄膜研究之規範進行「模型廠試驗（Pilot plant testing）」，以新竹第一淨水場作為研究場址進行NF薄膜之現場試驗與評估。 我們設計了八個流程，分別探討物理式前處理（5μm、活性碳的匣式過濾器）和化學式前處理（鹽酸、
抑垢劑、焦亞硫酸鈉）對系統操作和積垢形態產生的影響，並研究水洗膜體（flush）的必要性和選擇性，且針對藥洗時機和藥洗劑種類作一選擇，而在廢水排放上亦評估其是否能符合自來水廠廢水排放標準，再針對提高回收率作一可行性評估，並將膜廠操作期間水質污染指標的去除率作一統合，且說明各流程之水質量傳輸係數（MTCw）衰減圖和清洗頻率；濾液的穩定性則利用藍式飽和指標（LSI）來檢測，且分析濃縮液的藍式飽和指標判斷積垢產生的潛能，最後利用掃描式電子顯微鏡（SEM）顯示薄膜積垢的型態。 研究結果顯示，5μm匣式過濾器可去除大量濁度，且在47小時的有效使用期限內可將飼流水之SDI值控制在5以內
，而其所能處理的水量為240噸/ m2；活性碳可去除餘氯，其有效使用時限為46小時，但若水廠原水氨氮量太大，則水廠前加氯量亦會增大，因此無法將飼流水餘氯有效降至0.1mg/l以下；而鹽酸、抑垢劑的添加並不能延長操作時數，分別只有41.5、20、38小時，可見化學式前處理的添加在此並不能抑制無機鹽結垢（Scaling）；而流程六添加焦亞硫酸鈉可有效去除餘氯且操作時數延長至166小時，為所有流程中最佳。因此，若未來本水廠實廠化後，舊有設施不變，則可選擇5μm匣式過濾器和添加焦亞硫酸鈉作為極微濾薄膜之前處理。 操作效能方面，由流程一（無水洗膜體）之108小時提升到流程二（砂過濾水
為水洗膜體水源）之118小時，可見水洗膜體有其必要性。而由流程三（過濾液為水洗膜體水源）和流程四之一（砂過濾水為水洗膜體水源）的水質比較分析可知兩者並無差異，因此選用砂過濾水為水洗膜體的水源。流程二中之間隔時間為1小時，流程六（砂過濾水為水洗膜體水源）之間隔時間為0.5小時，由總操作時間前者為118小時，而後者為166小時可知選用間隔時間為0.5小時為佳。在流程七中，設定動作時間為1分鐘，其水質傳係數（MTCw）在七小時中衰減3.19％，而在同一個流程中，把動作時間改為0.5分鐘，在相同時間內水質傳係數（MTCw）衰減8.43％，衰減幅度較前者大，故選用動作時間為1分鐘為佳；藥洗膜體的選擇經由
流程一至七的實驗結果得知，以0.051M的磷酸和0.025M的氫氧化鈉合併使用為佳，其水質量傳輸係數（MTCw）分別可回復22.38﹪、19.64﹪；而磷酸之清洗乃針對無機鹽類和金屬氧化物，氫氧化鈉之清洗乃針對硫化物、無機膠體、矽土、生物積垢、有機物。而模廠操作排放之廢水有三種，其中濃縮液和水洗廢水可符合自來水廠排放標準，而藥洗廢水則不可，但若將三者混合之，則混合廢水可直接排放，而雖然濃縮液和水洗廢水之SAR可符合農業灌溉用水標準，但三者之導電度不符合標準，故不能做為灌溉用水。 本模廠操作的回收率為75﹪，利用軟體去分析提高回收率的可能性，發現當回收率為85%時，薄膜通量為
45.2 L/M2/H，而薄膜通量最好小於40 L/M2/H，不然會對薄膜造成傷害，且易形成積垢，故提高回收率不可行。針對適飲性物質之系統平均去除率，如TDS、總硬度等，分別為 74.25％、77.04％，皆可低於50mg/l，遠低於第三階段水質標準。