[发明专利]利用石英尾砂制备硅微粉的深度提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及石英尾砂细砂的深度提纯方法，适用于石英尾（细）砂和云母、碳酸盐、长石等类矿物的分离，可将SiO₂含量在96%~99%的石英尾（细）砂的质量指标提高到99.5%~99.8%的高水平，满足陶瓷釉料、化工填料、电工电子填料等行业用硅微粉的内在品质要求。

背景技术

石英砂又称硅砂，是玻璃、陶瓷、铸造、水处理、化工、新能源、电工电子、航空航天等传统与高新技术材料产业不可或缺的基础原材料。硅质原料加工行业，为了满足市场需求，必须同时控制最终产品的粒度级配和化学成份等要求，通常会产生20~35%不符合要求的石英尾（细）砂。该尾（细）砂Al、Fe、Ca、泥等杂质含量较高，无法在玻璃纤维、陶瓷、化工、填料硅微粉等行业中应用。据统计，每年在厂内堆存或在尾矿坝中存放的石英尾（细）砂总量约在3000万t左右。这些废弃物因粒度较细，刮风时，随风飘扬而造成局部的“沙尘暴”；雨天时，随雨水外流，淤塞河道和田野；在严重影响环境的同时制约了企业的可持续发展。另一方面，陶瓷、化工、填料等行业急需的高品质粉石英资源日渐枯竭，价格不断上涨。因此，如何将石英尾砂细砂进行深度提纯，提高石英尾砂的内在品质是解决石英尾砂综合利用问题的关键。

发明内容

本发明的目的就是解决如何对现有的石英尾砂细砂进一步深加工处理，以提高石英尾砂的内在品质，提出的一种利用石英尾砂制备硅微粉的深度提纯方法，实现石英和碳酸盐、云母、长石等类矿物的有效分离，使其满足高品质硅微粉原料的质量要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

（1）利用盐酸或硫酸对石英尾砂进行擦洗预处理，擦洗浓度为35%~70%（指石英尾砂重量与包含石英尾砂的擦洗液总重量之比）之间，擦洗时间为5~60min，酸用量为10~100kg/t之间；

（2）将上述擦洗砂放入脱水斗中进行脱药水处理，药水可循环使用；

经过擦洗及脱药处理，在去除部分杂质的同时，使石英露出新鲜表面，扩大了石英和杂质矿物的表面差异，以利于提高下步浮选作业的选择性；

（3）对擦洗脱药水处理后的石英尾细进行反浮选：浮选捕收剂采用油酸或油酸钠类，捕收剂用量约为50~350g/t，调整剂采用Na₂CO₃或NaOH，对脱药水处理后的石英尾砂进行调浆，控制浮选浆液pH值在7.5~9.8，调浆后的石英尾砂浆液送入浮选机中进行反浮选，其中碳酸盐、云母、长石类杂质矿物以泡沫形式上浮并去除，符合要求的石英尾砂留在矿浆中；

上述工艺过程中使用的浮选捕收剂采用油酸或油酸钠类均是公知产品，并且上述工艺过程中使用的药水均单独循环使用。

本发明的优点在于：

本发明有效的从石英尾砂细砂中分离出高品质的石英尾砂，为陶瓷釉料、化工填料、电工电子填料等行业用硅微粉提供了一个替代资源，保护了环境、降低成本，减轻了正面临资源日益枯竭的危机。

具体实施方式

以下实施例对本发明作详细说明，见表1。

实施条件：1、擦洗步骤：擦洗条件：HCl：32.0kg/t，擦洗浓度：50%，擦洗时间：15min。

2、脱药水步骤：

3、调浆及浮选步骤：调浆条件：Na₂CO₃：0.8 kg/t，PH：8.5，捕收剂：油酸：120g/t；浮选条件：浮选浓度：25%，浮选时间：5min

实施案例结果                           表1

结果表明：经上述工艺处理后的最终精砂各项化学指标满足高档陶瓷釉料、化工填料、电工电子硅微粉等行业对硅质原料内在品质的要求。