CN103663469A - 石英砂提纯工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种石英砂提纯工艺,属于石英砂的制备工艺领域。本发明提供的石英砂提纯工艺,包括棒磨擦洗、脱泥、浮选、酸浸和磁选,并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。
Description
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;
(4)酸浸:将物料C加入混合酸(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),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(5)中所述的磁选中的磁场强度大于15000高斯。
实施例3
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(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),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(磁选中的磁场强度大于15000高斯)、干燥,即得石英砂成品。
Claims (4)
1.一种石英砂提纯工艺,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。
2.根据权利要求1所述的石英砂提纯工艺,其特征在于步骤(3)中所述的起泡剂为十二胺醋酸盐。
3.根据权利要求1所述的石英砂提纯工艺,其特征在于步骤(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。
4.根据权利要求1所述的石英砂提纯工艺,其特征在于步骤(5)中所述的磁选中的磁场强度大于15000 高斯。
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