[发明专利]一种新型石英砂的制作方法

说明书

本发明公开了一种新型石英砂的制作方法，包括如下步骤：(1)粗破；(2)粗选；(3)预处理；(4)煅烧；(5)水淬；(6)粉碎分筛磁选；(7)酸洗；(8)干燥；(9)焙砂；(10)酸洗、干燥；(11)焙砂；(12)再次酸洗；(13)浮选；(14)干燥磁选；(15)氯化焙烧。本发明的有益效果是：本方法充分利用我国丰富的脉石英资源，通过对石英砂二次加辅料焙烧和酸洗，将石英砂产品杂质总量控制在10ppm以内，纯度达到99.999％以上，增加氯气炉焙烧工艺，将纯度提高到99.9999，实现了真正意义上的高纯石英砂工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种新型石英砂的制作方法。

背景技术

随着科学技术的进步,电光源、电子工业、光通讯、SiO2薄膜材料、大规模和超大规模集成电路、激光、航天、军工尤其是光伏产业和LED灯等高科技产业迅猛发展,高品级石英砂原料的需求量得到惊人的增长，SiO2含量要求大于99.99％,甚至99.9999％。传统上只有天然一级水晶能达到此要求。然而天然水晶资源日趋枯竭,特别是高品级天然水晶资源更是稀缺,并且在世界各地分布极不平衡,95％的水晶集中在巴西和马达加斯加,使得除此以外的国家都在努力寻找替代品。由于水晶资源的逐步枯竭，自上世纪70年代，各国家开始探索用普通硅石矿代替水晶制备高纯石英砂，目前美国处于领先水平。高纯石英砂的生产技术被美国、德国、俄罗斯等少数国家所垄断。发明本工艺解决了我国生产高纯石英砂技术的不足，满足了下游产业对高纯石英砂的品质要求。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种新型石英砂的制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型石英砂的制作方法，包括如下步骤：

(1)粗破：将石英原料破碎成6㎜×40㎜大小的块状；

(2)粗选：将原矿表面明显的杂质异物去除；

(3)预处理：将选好的矿石送入洗石机中清水冲洗，洗净表面泥沙杂质；

(4)煅烧：将洗净后的块矿送入煅烧炉中煅烧，设定炉温一区为900－950℃、二区950－980℃，煅烧3-4小时出料；

(5)水淬：将煅烧透的矿石推出炉膛后及时投入到含有4-6％的草酸和4-6％乙酸的混合溶液中进行水淬并干燥；

(6)粉碎分筛磁选：将水淬并干燥后的矿石送入细鄂式破碎机细碎至10-12㎜粒度大小，进入对辊粉碎机粉碎分筛至100目-120目、120目-240目粒度规格的石英砂后粗磁选，去除强磁性杂质和破碎时带入的含铁污染物；

(7)酸洗：把经过磁选的石英砂放入酸洗机中，加入石英砂体积的2－3倍、且纯净度为18－20兆的超纯水；然后再往酸洗机中加入浓盐酸：硝酸：氢氟酸为7：4：2的混合酸，混合酸的加入量为超纯水体积的30－35％，设定并保持酸洗机温控器的温度为80℃－90℃，开启酸洗机，间歇旋转搅拌120－150分钟，沉淀5－8分钟后把酸洗机中的液体排出，反复加入与第一次等量的超纯水，搅拌清洗12-15次直至pH值达到中性时出料；

(8)干燥：将石英砂放入离心机进行脱水再送入烤砂机中，控制干燥温度为950-980度，出料温度350—400度，烤砂机连续旋转出料，冷却至常温；

(9)焙砂：将干燥后的石英砂送入搅拌机，加入浓度为0.3-0.5％、重量为石英砂2-4％的硝酸钠和氯化铵溶液，搅拌均匀后再送入石英砂焙烧炉中进行第二次焙烧，设定炉温为980－1000℃焙烧3-5小时后出料，及时投入到含有4-6％的草酸和4-6％乙酸的混合溶液中进行水淬；

(10)酸洗、干燥：重复步骤(7)和(8)酸洗、干燥流程，并冷却至常温；