CN107032600A - 一种利用脉石英尾砂制备tft‑lcd硅微粉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用脉石英尾砂制备TFT‑LCD硅微粉的方法，包括以下步骤：S1、调浆，将石英尾砂送入调浆桶，并向调浆桶内添加阴阳离子混合捕收剂与工业级H2SO4进行调浆；S2、浮选，去除泡沫形式上浮的杂质矿物；S3、脱药浮选后的砂浆通过螺旋洗砂机脱除浮选药剂水；S4、清洗，对脱药后的砂浆加水进行清洗；S5、脱水，S6、烘干，S7、磁选，进一步去除铁磁性矿物；S8、球磨与分级，将步骤S7处理后的精砂送入非矿球磨机进行磨矿，同时依次采用两道分级机分级，第一道分级机分出大于74μm粒度的粗砂返回非矿球磨机进行二次磨矿，第二道分级机切除小于45μm粒度的细砂，从而得到粒度在45～74μm的TFT‑LCD硅微粉。

Description

一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法
技术领域
本发明涉及非金属矿物深加工技术领域，具体是一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法。
背景技术
TFT-LCD是目前液晶平板显示领域的主流，是国家重点支持的产业。液晶玻璃基板作为TFT-LCD的基础原材料，其性能对该行业有重要影响。在TFT玻璃基板中，SiO2是最重要的结构元素（占58～63%），它能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械强度。引入SiO2的是石英粉原料，其基本要求包括化学成份和粒度控制两个方面。目前的国内市场需求量约为5～10万t/a，年增长率约为20~30%，产品供不应求，价格不断攀升。
脉石英加工行业的主产品，在控制化学成份的同时也必须控制粒度级配在0.6～0.1mm≥95%，加工过程中通常会产生20～40%不符合要求的石英尾细砂。该尾砂Al、Fe、Ca、K、Na等杂质含量较高，粒度分布也不合理，难以得到有效的应用，大多数工厂只进行简单堆存处理，廉价销售，在影响环境的同时制约了企业的可持续发展。因此，如何将脉石英尾砂进行深加工，使其化学成份和粒度控制同时满足TFT-LCD硅微粉的要求是凾待解决问题的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法，该方法能够得到化学成份和粒度同时满足要求的硅微粉，能够用于TFT-LCD玻璃基板的工艺使用，降低制造成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法，包括以下步骤：
S1、调浆
将脉石英尾砂送入调浆桶，并向调浆桶内添加阴阳离子混合捕收剂与工业级H2SO4进行调浆，调浆质量浓度控制在40～60%，pH值控制在1.5～2.5；
S2、浮选
调浆后的石英尾砂浆送入浮选机进行反浮选，浮选浆液质量浓度控制在20～30%，pH值控制在1.5～3.5，去除泡沫形式上浮的杂质矿物；
S3、脱药
浮选后的砂浆通过螺旋洗砂机脱除浮选药剂水，使砂浆质量浓度达到70～85%；
S4、清洗
对脱药后的砂浆加水进行清洗，清洗时间为5～30min，清洗质量浓度为35～55%；
S5、脱水
清洗后的砂浆脱水至水含量低于10%；
S6、烘干
脱水后的砂浆在烘干机中烘干，冷却后得到精砂；
S7、磁选
对步骤S6得到的精砂进行磁选，进一步去除铁磁性矿物；
S8、球磨与分级
将步骤S7处理后的精砂送入非矿球磨机进行磨矿，同时依次采用两道分级机分级，第一道分级机分出大于74μm粒度的粗砂返回非矿球磨机进行二次磨矿，第二道分级机去除小于45μm粒度的细粉，从而得到粒度在45～74μm的TFT-LCD硅微粉。
进一步的，所述步骤S1中阴阳离子混合捕收剂用量为1.5～3.5kg/t。
进一步的，所述步骤S7采用永磁干式磁选，磁场强度为1.0～1.7T。
进一步的，所述步骤S8采用干式非矿球磨机进行磨矿，干式非矿球磨机的衬板与磨介采用石英或Al2O3材质；所述分级机采用Alpine型卧式气流分级机，分级机的分级轮为Al2O3材质。
本发明的有益效果是，对脉石英尾砂进行综合利用，依次经过调浆、浮选、脱药、清洗、脱水、烘干、磁选、球磨与分级一系列步骤，使TFT-LCD硅微粉的化学指标及粒度级配符合要求，提高TFT-LCD硅微粉的成品率20%以上，大幅度的降低其制造成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法，包括以下步骤：
S1、调浆
将脉石英尾砂送入调浆桶，并向调浆桶内添加阴阳离子混合捕收剂与工业级H2SO4进行调浆，调浆质量浓度控制在40～60%，pH值控制在1.5～2.5；H2SO4用量1.75kg/t，阴阳离子混合捕收剂用量为1.5～3.5kg/t；
S2、浮选
调浆后的石英尾砂浆送入浮选机进行反浮选，浮选浆液质量浓度控制在20～30%，pH值控制在1.5～3.5，浮选时间5～10min，去除泡沫形式上浮的含Fe、Al、K、Na较高的长石、云母、角闪石、粘土类等杂质矿物，石英精砂留在砂浆中；
S3、脱药
浮选后的砂浆通过螺旋洗砂机脱除浮选药剂水，使砂浆质量浓度达到70～85%；
S4、清洗
在硅砂擦洗机中对脱药后的砂浆加水进行清洗，清洗时间为5～30min，清洗质量浓度为35～55%；
S5、脱水
清洗后的砂浆经脱水斗或旋流器脱水，再排入脱水储存库进一步脱水至水含量低于10%；
S6、烘干
脱水后的砂浆在烘干机中烘干，冷却后得到精砂；
S7、磁选
对步骤S6得到的精砂采用永磁干式磁选，磁场强度为1.0～1.7T，进一步去除铁磁性矿物；
S8、球磨与分级
将步骤S7处理后的精砂送入干式非矿球磨机进行磨矿，干式非矿球磨机的衬板与磨介采用石英或Al2O3材质；同时依次采用两道分级机分级，分级机采用Alpine型卧式气流分级机，分级机的分级轮为Al2O3材质；第一道分级机分出大于74μm粒度的粗砂返回非矿球磨机进行二次磨矿，第二道分级机切除小于45μm粒度的细砂，从而得到粒度在45～74μm的TFT-LCD硅微粉。
S9、捕集和包装
采用布袋式收尘捕集器对粒度在45～74μm的TFT-LCD硅微粉进行收集，最终产品采用半自动包装机进行包装；另外，小于45μm粒度的细粉采用另一个布袋式收尘捕集器收集，包装后作为其它用途。
本发明选矿过程中的废水循环使用，粉磨分级过程采用负压操作，满足环保要求。
根据以上步骤，分别进行两组实施例，实施例一球磨时磨介为石英球，实施例二球磨时磨介为Al2O3球；分别制得TFT-LCD硅微粉，结果见表一：
表一
根据现行的TFT-LCD玻璃基板用硅微粉化学成份控制标准（见表二），以及TFT-LCD玻璃基板用硅微粉粒度控制标准（见表三）；
表二 TFT-LCD玻璃基板用硅微粉化学成份控制标准
表三 TFT-LCD玻璃基板用硅微粉粒度控制标准
对比表一、表二与表三可以看出本发明制得的TFT-LCD玻璃基板用硅微粉同时满足化学成份和粒度的要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、调浆
将石英尾砂送入调浆桶，并向调浆桶内添加阴阳离子混合捕收剂与工业级H2SO4进行调浆，调浆质量浓度控制在40～60%，pH值控制在1.5～2.5；
S2、浮选
调浆后的石英尾砂浆送入浮选机进行反浮选，浮选浆液质量浓度控制在20～30%，pH值控制在1.5～3.5，去除泡沫形式上浮的杂质矿物；
S3、脱药
浮选后的砂浆通过螺旋洗砂机脱除浮选药剂水，使砂浆质量浓度达到70～85%；
S4、清洗
对脱药后的砂浆加水进行清洗，清洗时间为5～30min，清洗质量浓度为35～55%；
S5、脱水
清洗后的砂浆脱水至水含量低于10%；
S6、烘干
脱水后的砂浆在烘干机中烘干，冷却后得到精砂；
S7、磁选
对步骤S6得到的精砂进行磁选，进一步去除铁磁性矿物；
S8、球磨与分级
将步骤S7处理后的精砂送入非矿球磨机进行磨矿，同时依次采用两道分级机分级，第一道分级机分出大于74μm粒度的粗砂返回非矿球磨机进行二次磨矿，第二道分级机切除小于45μm粒度的细砂，从而得到粒度在45～74μm的TFT-LCD硅微粉。
2.根据权利要求1所述的一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法，其特征在于，所述步骤S1中阴阳离子混合捕收剂用量为1.5～3.5kg/t。
3.根据权利要求1所述的一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法，其特征在于，所述步骤S7采用永磁干式磁选，磁场强度为1.0～1.7T。
4.根据权利要求1所述的一种利用脉石英尾砂制备TFT-LCD硅微粉的方法，其特征在于，所述步骤S8采用干式非矿球磨机进行磨矿，干式非矿球磨机的衬板与磨介采用石英或Al2O3材质；所述分级机采用Alpine型卧式气流分级机，分级机的分级轮为Al2O3材质。
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