[发明专利]一种利用脉石英浮选尾砂制备电子级硅微粉的方法

说明书

本发明涉及一种利用脉石英浮选尾砂制备电子级硅微粉的方法，其特征在于：以天然脉石英的浮选尾砂为原料，采用浮选循环水调节矿浆浓度，经过浮选、脱药、清洗、烘干步骤，降低石英砂精砂表面药剂粘附，同时降低萃取液电导率和K⁺、Na⁺、Cl^‑含量，使其达到电子级硅微粉的原料要求。再经过干式磁选、磨粉和分级，最终制成电子级硅微粉。本发明优点：对浮选尾砂进行再次浮选，回收其中的石英砂，减少尾矿排放，实现资源综合利用，降低了含酸废水处理难度，制备的的硅微粉，其SiO₂≥99.0%、Fe₂O₃≤0.01%，萃取液电导率≤5μs/cm，K⁺、Na⁺、Cl^‑含量均在3ppm以下，达到电子级硅微粉的质量标准，为石英尾砂的高值化利用提供了一种方法。

技术领域

本发明涉及一种非金属矿尾矿综合利用领域，涉及一种石英浮选尾砂制备电子级硅微粉的方法。

背景技术

石英尾砂由于其杂质多、铁含量高、粒度偏细等原因，国内石英砂生产企业大多未对其进行有效的综合利用，处理方式主要是自然堆放或者回填，少部分低价卖给建材公司，造成资源的大量浪费，带有药剂的浮选尾砂还会带来水体环境污染。如何对石英尾砂进行深加工满足更多行业要求、高效利用石英尾砂是行业内亟需解决的问题。

电子级硅微粉由于其具有高绝缘性、高导热性、热稳定性能好、低介电常数、低膨胀系数、低摩擦系数等优异性能，能广泛应用于集成电路、电子元件的塑封料和包装料。

对石英尾砂进行深加工，加工成为电子级硅微粉，为尾砂的高值化利用提供了一种方案。

发明内容

本发明的目的是为了解决石英浮选尾砂高值化利用问题，提供一种将浮选尾砂制备成电子级硅微粉的方法，该方法是将石英浮选尾砂经调浆、浮选、脱药、清洗、烘干、磨粉、分级工艺的联合、改进和优化来制备电子级硅微粉。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用脉石英浮选尾砂制备电子级硅微粉的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、调浆：以天然脉石英浮选尾砂为原料，以浮选循环水调节成矿浆，矿浆浓度控制在40~60%，添加H₂SO₄调节矿浆pH值至2~3；

b、浮选：调浆后的矿浆导入浮选机进行浮选，使用浮选循环水调节浮选浓度，浮选浓度控制在20~30%，获得浮选精砂；

c、脱药-清洗：将浮选精砂依次导入螺旋洗砂机和高频脱水筛，脱除石英精砂表面药剂，再将浮选精砂导入串联式的擦洗机中，逐次采用清水、去离子水清洗得石英砂精砂；

d、烘干：将清洗脱水浓缩后的石英砂精砂进行烘干，控制石英砂精砂水分在0.1%以下；

e、磁选：对烘干后的石英砂精砂进行磁选，去除烘干和倒运过程中的机械铁，降低磁性物含量，磁选场强大于0.8T；

f、磨粉-分级：将磁选后的石英砂精砂导入磨粉-分级系统进行磨粉分级，控制中位粒径D₅₀在8~10μm，制备出电子级硅微粉，整个磨粉-分级系统中与石英砂（粉）接触的部分皆采用二氧化硅、三氧化二铝或者聚氨酯材质，避免其他杂质的污染。

在上述技术方案的基础上，有以下进一步的技术方案：

步骤c浮选精砂脱药步骤，依次采用的是螺旋洗砂机和高频脱水筛，螺旋洗砂机将浮选精砂水分降至25~30%，高频脱水筛将浮选精砂水分降至5~10%，脱除浮选精砂中大部分水分和药剂；然后将浮选精砂采用3~6台串联的擦洗机进行清洗，前面1~2台采用清水清洗，后面均采用去离子水清洗，清洗完成后仍用高频脱水筛脱水，得到石英砂精砂，其水分在5-10%。

清洗脱水浓缩后的石英砂精砂进行烘干，烘干设备采用的是回转窑，将石英砂精砂水分控制在0.1%以下。