[发明专利]一种石英精砂及其制备方法和应用

说明书

本发明特别涉及一种石英精砂及其制备方法和应用，属于矿物加工技术领域，方法包括：预设分级粒度；将石英砂按分级粒度进行分类，获得粗石英砂和细石英砂；将粗石英砂进行色选，获得色选精矿和色选尾矿；将色选精矿进行第一磨矿、第一磁选和第一浮选，获得粗粒级石英精砂；将细石英砂和色选尾矿进行混合，获得混合矿；将混合矿进行第二磨矿、第二磁选和第二浮选，获得细粒级石英精砂；采用“破碎+分级+色选+磁选+浮选”的选矿工艺进行石英矿的提纯。通过对石英矿进行分级处理，得到不同粒度的产品满足不同领域的需求。粗粒级石英精砂满足光伏玻璃、军工技术、耐火材料等领域；细粒级石英精砂应用于硅微粉制造、化学化工、冶金和食品等领域。

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种石英精砂及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业的发展，石英已经越来越广泛的应用到工业生产中。石英具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质，广泛应用于光伏、电子信息、光通讯和电光源等高新技术产业，在战略性新兴产业中具有重要地位和作用。

目前，工业中对石英的质量要求不断提高，特别是对于其白度、纯度、铁含量及其他杂质含量的要求越来越高。天然水晶资源的逐渐枯竭促进了以石英岩、硅石、脉石英为原料的高纯石英制备技术的快速发展，目前可开发利用的石英矿大多纯度不高且含有大量杂质，有色杂质如Al、Fe₂O₃、Mn、Cu的存在会极大的降低石英矿的白度和纯度，从而降低其商业利用价值。高纯石英已成为高科技领域不可替代的关键原材料。

国内外对石英提纯工艺主要分为两种，一种采用化学浸出法，存在环保风险大，工艺流程杂的缺点；第二种为浮选法，浮选方法主要为反浮选脱除石英中的黄铁矿和反浮选脱除矿石中铁矿物，石英矿中铁矿物含量低，嵌布类型差异较大，因此反浮选适应性较差，浮选效果不佳。

相关专利如下：中国发明专利申请CN111268684A一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，石英矿提纯工艺包括如下步骤：1)破碎；2)水洗；3)磁选；4)焙烧；5)超声波处理；6)酸浸。该技术采用焙烧及酸浸工艺，能耗高，污染大，后续环保处理成本高；中国发明专利申请CN111153409A一种利用微波加热和超声辅助酸浸除铁提纯石英砂的方法，其利用微波加热使石英中的含杂质相在400-1000℃的温度下被加热，促使含铁(Fe)杂质相本身以及相邻的石英基体发生相变，开裂，然后采用超声辅助酸浸的方法除铁。该工艺中微波加热能耗高，酸浸工艺污染大，后续环保处理成本高；中国发明专利申请CN108928824A一种高纯石英砂制备工艺，该技术需运用大量盐酸和氢氟酸，而氢氟酸属于危险化学品，生产过程中易发生危险或产生有毒有害副产物。中国发明专利申请CN109081352A一种超纯石英砂及其提纯工艺，该工艺流程在全流程中需要40-1000℃的高温加热，以及使用大量酸液，能耗大，成本高。中国发明专利申请CN109046746A一种低品位石英砂提纯工艺，该发明采用反浮选对粗细粒级分别进行处理，采用的捕收剂为硫化矿常规捕收剂，对矿石中氧化矿物捕收效果较差，同时专利及实施例中未体现杂质矿物含量。中国发明专利申请CN109127110A黄铁矿型石英砂浮选提纯工艺，该工艺所用药剂针对黄铁矿进行浮选脱除，对其他类型石英矿分选效果不佳，且药剂用量较大。中国发明专利申请CN107662922A一种石英砂的提纯方法经破碎分级，擦洗，水洗脱泥，浮选，酸洗浸出，干燥，得到纯度在99.9％以上的高纯石英砂。该工艺流程复杂，酸洗工艺对环境影响大。中国发明专利申请CN107128936A一种石英砂的提纯工艺该工艺流程复杂，过程中使用的清洗液、酸液成分复杂，药剂用量大且污染环境。

发明内容

本申请的目的在于提供一种石英精砂及其制备方法和应用，以解决现有石英矿提纯工艺中存在的能耗高，污染大，工艺流程复杂，生产成本高，设备不易维护等问题。

本发明实施例提供了一种石英精砂的制备方法，所述方法包括：

预设分级粒度；

将石英砂按分级粒度进行分类，获得粗石英砂和细石英砂；