[发明专利]石英砂提纯工艺

说明书

 

技术领域

本发明属于石英砂的制备工艺，具体涉及一种石英砂提纯工艺。

背景技术

    高纯石英砂是生产光纤通讯、电子工业、半导体、太阳能、激光及航空航天等高新技术领域用高品质石英玻璃的唯一原料，目前国际公认的高纯石英砂元素杂质标准，是以美国尤尼明(UNIMIN) 公司生产的高纯石英砂为标准，其IOTA-CG 等级为最低端产品，金属元素杂质总量22ppm±，即1 吨石英砂中杂质元素的含量要小于22 克才达到高纯石英砂标准。高纯石英砂是以天然产出的石英矿石为原料生产的，在石英矿石中含有大量的杂质矿物，主要是云母类矿物和长石类矿物，高纯石英砂生产中，首先就是要去除石英砂中几乎所有的杂质矿物，为此，科技工作者进行了大量努力。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种石英砂提纯工艺，采用如下技术方案：

    一种石英砂提纯工艺，其特征在于包括以下步骤：

（1）棒磨擦洗：将石英砂原矿石粉碎至粒径为0.3mm以下，加入粒径为0.13 mm 以上的石英砂和氧化铝颗粒，进行棒磨擦洗，得到物料A；

（2）脱泥：利用脱泥斗去除所述物料A中的泥质和水分，得到物料B；

（3）浮选：将物料B加水调浆至浓度为20~30%，加入起泡剂，并加入稀硫酸至pH=2.0~3.0，去掉表面泡沫，得到的下固体经过干燥，得到物料C；

（4）酸浸：将物料C加入混合酸，在80℃下搅拌浸出2~4h后，经过洗涤至中性，然后烘干，得到物料D；

（5）磁选：将物料D经过磁选、干燥，即得石英砂成品。

    优选地，步骤（3）中所述的起泡剂为十二胺醋酸盐。

    优选地，步骤（4）中所述的混合酸为：20%硫酸：36%盐酸：70%硝酸：氢氟酸=50:25:15:10；所述混合酸的加入量按照质量比为：物料C：混合酸：水=100:25:50。

优选地，步骤（5）中所述的磁选中的磁场强度大于15000高斯。  

本发明的有益效果如下：

1.本发明提供的石英砂提纯工艺，具有棒磨擦洗的步骤，并加入氧化铝进行棒磨擦洗，可以增大杂质矿物和石英颗粒表面的电斥力, 增强杂质矿物与石英颗粒相互间的分离效果。

2.本发明中提供的浮选工艺，对棒磨中引入的铝杂质，以及石英砂原矿中的铝杂质进行去除，除铝率达41%，产率达91%。

    3. 本发明提供的酸浸工艺，采用的是热酸搅拌浸出工艺，耗时短，提高生产效率。

4. 本发明提供的石英砂提纯工艺，对其各个步骤进行优化处理，工艺简单，去杂效果好，可获得SiO2≥99.8%，Fe2O3≦0.023%，Al2O3≦0.05%，TiO2≦0.02%的优质精制石英砂。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种石英砂提纯工艺，包括以下步骤：

（1）棒磨擦洗：将石英砂原矿石粉碎至粒径为0.3mm以下，加入粒径为0.13 mm 以上的石英砂和氧化铝颗粒，进行棒磨擦洗，得到物料A；

（2）脱泥：利用脱泥斗去除所述物料A中的泥质和水分，得到物料B；

（3）浮选：将物料B加水调浆至浓度为20~30%，加入起泡剂十二胺醋酸盐，并加入稀硫酸至pH=2.0~3.0，去掉表面泡沫，得到的下固体经过干燥，得到物料C；

（4）酸浸：将物料C加入混合酸，在80℃下搅拌浸出2~4h后，经过洗涤至中性，然后烘干，得到物料D；

（5）磁选：将物料D经过磁选、干燥，即得石英砂成品。

实施例2

一种石英砂提纯工艺，包括以下步骤：

（1）棒磨擦洗：将石英砂原矿石粉碎至粒径为0.3mm以下，加入粒径为0.13 mm 以上的石英砂和氧化铝颗粒，进行棒磨擦洗，得到物料A；

（2）脱泥：利用脱泥斗去除所述物料A中的泥质和水分，得到物料B；

（3）浮选：将物料B加水调浆至浓度为20~30%，加入起泡剂十二胺醋酸盐，并加入稀硫酸至pH=2.0~3.0，去掉表面泡沫，得到的下固体经过干燥，得到物料C；