CN102838123A

CN102838123A - 一种提纯石英砂的方法

Info

Publication number: CN102838123A
Application number: CN2012103420585A
Authority: CN
Inventors: 吕学平; 孙鹏
Original assignee: LIANYUNGANG TAOSHENG FUSED QUARTZ CO Ltd
Current assignee: LIANYUNGANG TAOSHENG FUSED QUARTZ CO Ltd
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明提出了一种提纯石英砂的方法，包括以下的步骤：将石英石矿料初步处理并放入容器中，加清水到全部浸漫石英石矿料为至，倒掉浊水；将石英石矿料碾压成粗碎的石料粒，碾压时不断地加水，水量与砂粒的比例（重量百分比）=2：1；沉淀：水带着石料粒流入沉淀池，沉淀时间为4小时以上，石料粒完全沉淀，流走石料粒表面的水；将石料粒置于容器中，加入王水，搅拌5～20次，时间为2～5小时，流走石料粒表面的王水；将石料粒运入烤房进行烘烤，烘烤时间为2～3小时，形成干砂，取出，冷却至室温。本发明一种提纯石英砂的方法生产石英砂杂质的含量大大降低，提高了熔融石英产品的耐热性能和膨胀系数、机械强度。

Description

一种提纯石英砂的方法

技术领域

本发明涉及一种石英砂生产领域，特别涉及一种提纯石英砂的方法。

背景技术

石英砂是一种乳白色、或无色半透明状的非金属矿物质，硬度7，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2。石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。在自然界中以石英砂岩、石英岩和脉石英存在。石英砂岩是固结的碎屑岩石，石英碎屑含量达95%以上，来源于各种岩浆岩、沉积岩和变质岩，重质矿物较少，伴生矿物为长石、云母和黏土矿物。

石英原矿在结晶过程中，因成矿地质条件的变化而混入杂质成份，经研究发现这些杂质成份的赋存状态主要为以下三种类型：

A、矿物杂质：矿物杂质系指在石英晶体中存在的固体矿物包裹体，或与石英连生的其它矿物；

B、元素杂质：元素杂质分结构性杂质和非结构性杂质。结构性杂质的特点是能从硅氧(Si-O)四面体中，取代Si而参与结晶，主要是Al³⁺、Fe²⁺、Ti⁴⁺、Ge⁴⁺、B³⁺、P³⁺、As⁵⁺。非结构性杂质是指机械混入、离子吸附或以单质包裹体形式存在于石英晶体中的杂质，主要是Cu²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、F³⁺、Cr³⁺、Au和C等；

C、流体杂质：此类杂质主要是以气体、液体或是以气-液混合形式存在于石英中的杂质。

石英砂中的杂质含量直接影响熔融石英产品的耐热性能和膨胀系数、机械强度等物理化学性能，严重制约其在高、精、尖技术领域的应用。

发明内容

本发明提出一种提纯石英砂的方法，解决了现有技术中杂质较多、影响熔融石英产品的耐热性能和膨胀系数、机械强度等物理化学性能的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种提纯石英砂的方法，包括以下的步骤：

S1.水洗: 将石英石矿料初步处理并放入容器中，加清水到全部浸漫石英石矿料为至，多次搅拌，倒掉浊水，重复本步骤3～5次，直到浊水变成清水为至；

首先是对进厂的石英块进行目测、除去表面的泥污和其杂质,其次是分档、分级、去杂。

S2.湿法破碎：将石英石矿料碾压成粗碎的石料粒，碾压时不断地加水，水量与砂粒的比例（重量百分比）=2：1；沉淀：水带着石料粒流入沉淀池，沉淀时间为4小时以上；待石料粒完全沉淀，流走石料粒表面的水；

对原矿进行湿法破碎，把原矿加工到一定粒度,湿法破碎，可以有效地分离矿物杂质，如把原料中共生的云母、长石和含铁矿物等分离出去,破碎粒度及粒度组成对熔融石英在熔融过程中的产量、质量、能耗影响很大,粒度过大，组份不合理将造成装炉原料堆积不合理，产量小，能耗大，有时还会出现熔融不彻底的现象,粒度过小，粒度组成不合理将会造成透气性能差，熔融过程中产生的气体不易溢出而造成喷炉事故。

S3.酸洗：将石料粒置于容器中，加入王水，王水与石料粒的重量百分比为:1%～10%，搅拌5～ 20次，时间为2～5小时，流走石料粒表面的王水；

利用优化了的混合酸，在一定的温度下，除去石英表面和内部的元素杂质,这里纯化的配方、温度、时间尤其重要，否则纯化过程中有新杂质生成。

S4. 干燥：将石料粒运入烤房进行烘烤，烘烤时间为2～3小时，形成干砂，取出，冷却至室温。

干燥要掌握好温度与时间,只有在一定的温度与时间下氯离子等才能溢出，才能保证熔融过程中的安全，温度过高氯离子等容易与原料产生化学反应，增加了原料的其它杂质成份。

作为本发明的进一步改进，所述的步骤S1中所述的将石英石矿料初步处理：包括除去表面的泥污和其杂质以及将石英石矿料分档、分级、去杂的步骤。

作为本发明的进一步改进，步骤S4的烘烤温度为400℃～600℃。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中，包括加入30％～40％的HF酸的步骤。

作为本发明的进一步改进，步骤S3中，酸洗温度为：40 ℃～70℃。

实施本发明的一种提纯石英砂的方法，具有以下有益的技术效果：

物理除杂、化学纯化、高温去除气态杂质，杂质的含量大大降低，提高了熔融石英产品的耐热性能和膨胀系数、机械强度。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，一种提纯石英砂的方法，包括：

S1. 首先是对进厂的石英块进行目测、除去表面的泥污和其杂质,其次是分档、分级、去杂，进行水洗: 将10kg石英石矿料初步处理并放入容器中，加清水到全部浸漫石英石矿料为至，多次搅拌，倒掉浊水，重复本步骤3次，直到浊水变成清水为至；

S2.将石英石矿料碾压成粗碎的石料粒，碾压时不断地加水，水量与砂粒的比例（重量百分比）=2：1；沉淀：水带着石料粒流入沉淀池，沉淀时间为5小时；待石料粒完全沉淀，流走石料粒表面的水；

S3.酸洗：将石料粒置于容器中，加入200ml的王水，搅拌7次，时间为2小时，流走石料粒表面的王水；酸洗温度为：40 ℃; 加入30％的HF酸；

S4.干燥：将石料粒运入烤房进行烘烤，烘烤时间为2小时，形成干砂，取出，冷却至室温，其中，烘烤温度为400℃。

实施例2，一种提纯石英砂的方法，包括

S1. 首先是对进厂的石英块进行目测、除去表面的泥污和其杂质,其次是分档、分级、去杂，进行水洗: 将15kg石英石矿料初步处理并放入容器中，加清水到全部浸漫石英石矿料为至，多次搅拌，倒掉浊水，重复本步骤4次，直到浊水变成清水为至；

S2.将石英石矿料碾压成粗碎的石料粒，碾压时不断地加水，水量与砂粒的比例（重量百分比）=2：1；沉淀：水带着石料粒流入沉淀池，沉淀时间为7小时；待石料粒完全沉淀，流走石料粒表面的水；

S3.酸洗：将石料粒置于容器中，加入300ml的王水，搅拌7次，时间为3小时，流走石料粒表面的王水；酸洗温度为：50 ℃; 加入35％的HF酸；

S4.干燥：将石料粒运入烤房进行烘烤，烘烤时间为2小时，形成干砂，取出，冷却至室温，其中，烘烤温度为500℃。

实施例3，一种提纯石英砂的方法，包括

S1. 首先是对进厂的石英块进行目测、除去表面的泥污和其杂质,其次是分档、分级、去杂，进行水洗: 将20kg石英石矿料初步处理并放入容器中，加清水到全部浸漫石英石矿料为至，多次搅拌，倒掉浊水，重复本步骤8次，直到浊水变成清水为至；

S2.将石英石矿料碾压成粗碎的石料粒，碾压时不断地加水，水量与砂粒的比例（重量百分比）=2：1；沉淀：水带着石料粒流入沉淀池，沉淀时间为8小时；待石料粒完全沉淀，流走石料粒表面的水；

S3.酸洗：将石料粒置于容器中，加入500ml的王水，搅拌7次，时间为3小时，流走石料粒表面的王水；酸洗温度为：50 ℃; 加入40％的HF酸；

S4.干燥：将石料粒运入烤房进行烘烤，烘烤时间为3小时，形成干砂，取出，冷却至室温，其中，烘烤温度为550℃。

Claims

1.一种提纯石英砂的方法，其特征在于，包括以下的步骤：

2.根据权利要求1所述的提纯石英砂的方法，其特征在于，所述的步骤S1中所述的将石英石矿料初步处理：包括除去表面的泥污和其杂质以及将石英石矿料分档、分级、去杂的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的提纯石英砂的方法，其特征在于，步骤S4的烘烤温度为400℃～600℃。

4.根据权利要求1或2所述的提纯石英砂的方法，其特征在于，步骤S3中，包括加入30％～40％的HF酸的步骤。

5.根据权利要求1或2所述的提纯石英砂的方法，其特征在于，步骤S3中，酸洗温度为：40 ℃～70℃。