CN107793035A - 一种熔融石英粉的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种熔融石英粉的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1)粗破碎；2)细粉碎；3)酸洗除杂；4)超声波清洗；5)高温熔烧；6)急冷、研磨。所述制备方法经人工筛检、酸洗除杂、高温熔烧、急冷、研磨等多道工艺，层层把关，生产出优质的熔融石英粉，所制得熔融石英粉白度可达85~90。

Description

一种熔融石英粉的制备方法
技术领域
本发明属于熔融石英粉制备技术领域，具体涉及一种熔融石英粉的制备方法。
背景技术
石英粉（同石英砂）又称硅微粉。 石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2 ，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65， 堆积密度(20-200目为1.5)，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1650℃。 从矿山开采出的石英石经加工后，一般细度在120目以下（小于 120目）的产品称石英砂。超过120目的产品称为石英粉。
石英粉分干法和水法两种生产方式，各种常规规格：100M，150M，200M，325M，400M，600M，1500M及2000M(M为目数)。另外也可按客户要求加工异型规格，要求粒度分布的一般也可加工。
熔融石英即Fused silica，是氧化硅（石英，硅石）的非晶态（玻璃态）。它是典型的玻璃，其原子结构长程无序。它通过三维结构交叉链接提供其高使用温度和低热膨胀系数。
熔融石英一般作为耐火材料、陶瓷原料和玻璃原料、环氧树脂浇注、电子密封料、电光源、医疗、铸造、等行业的主要原料，也是油漆、涂料等化工行业的理想填充料。
对于熔融石英粉的制备，目前国内主要存在如下专利文献：
公开号为103130405A的中国专利公开了一种精密铸造用熔融石英粉的制备方法及利用该方法生产的石英粉，是将石英石原料经破碎、筛分、提纯、电炉熔融、破碎、干式球磨、筛分，得到产品。在石英砂酸洗提纯与洗涤过程中引入超声波场，有效降低了粉料中的杂质含量，并大大缩短工序时间，提高生产效率。通过优化球磨工艺参数并采用独特的投料方式，直接获得所需的全粒级熔融石英粉，减少了常规方法中的颗粒级配工序，该方法工艺过程简单，周期短，能耗低，成本低，有利于大规模批量生产。所生产的熔融石英粉纯度高，粒度分布宽，不需要级配，颗粒表面圆润，涂料流变性好，能够很好地应用于熔模铸造领域，可以部分或全部替代价格昂贵的型壳面层材料锆英粉，有效降低精密铸件的生产成本。然而，该专利所提供的制备方法，制备工艺复杂，制备成本高。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种熔融石英粉的制备方法，所述制备方法经人工筛检、酸洗除杂、高温熔烧、急冷、研磨等多道工艺，层层把关，生产出优质的熔融石英粉，所制得熔融石英粉白度可达85~90。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种熔融石英粉的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
1) 粗破碎；
取石英原矿，送入破碎机，进行粗破碎，得若干大小为60~70mm碎块；
2) 细粉碎
将步骤1)所得碎块送入粉碎机粉碎成5~10mm的碎粒；
3) 酸洗除杂
将所得碎粒送入浸酸槽中进行酸洗，待酸洗碎粒与浸酸槽内酸液用量的质量体积比为1：3~5，kg/L；
4) 超声波清洗
将酸洗后的浆料送入超声波清洗机进行超声波清洗；
5) 高温熔烧
将超声波清洗后的碎粒送入熔融炉高温熔烧；
6) 急冷、研磨
高温熔烧后所得浆料急冷至室温，结块，研磨至粒度0.021~5.1mm，经磁选去杂得所述熔融石英粉。
进一步，步骤6)所述磁选用磁选机磁场强度为8000~10000Oe。
优选地，步骤5)所述熔烧温度为1800~2000℃，熔烧时间10~15小时。
优选地，步骤3)所用酸液为氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种，酸洗温度为70~80℃，酸洗时间1~2小时。
优选地，步骤4)超声波清洗机的超声频率为70~80KHz，清洗温度为40~50℃，功率密度1~1.5W/cm2。
优选地，步骤3)中酸洗后静置，时间为0.5~1小时。
优选地，所得熔融石英粉白度为85~90。
优选地，所得熔融石英粉中SiO2≥97.5wt%，H2O≤0.5wt%。
本发明具有如下优点：
所述制备方法经人工筛检、酸洗除杂、高温熔烧、急冷、研磨等多道工艺，层层把关，生产出优质的熔融石英粉，所制得熔融石英粉白度可达85~90。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。
本发明所提供的一种熔融石英粉的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
1) 粗破碎；
取石英原矿，送入破碎机，进行粗破碎，得若干大小为60~70mm碎块；
2) 细粉碎
将步骤1)所得碎块送入粉碎机粉碎成5~10mm的碎粒；
3) 酸洗除杂
将所得碎粒送入浸酸槽中进行酸洗，待酸洗碎粒与浸酸槽内酸液用量的质量体积比为1：3~5，kg/L；
4) 超声波清洗
将酸洗后的浆料送入超声波清洗机进行超声波清洗；
5) 高温熔烧
将超声波清洗后的碎粒送入熔融炉高温熔烧；
6) 急冷、研磨
高温熔烧后所得浆料急冷至室温，结块，研磨至粒度0.021~5.1mm，经磁选去杂得所述熔融石英粉。
进一步，步骤6)所述磁选用磁选机磁场强度为8000~10000Oe。
优选地，步骤5)所述熔烧温度为1800~2000℃，熔烧时间10~15小时。
优选地，步骤3)所用酸液为氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种，酸洗温度为70~80℃，酸洗时间1~2小时。
优选地，步骤4)超声波清洗机的超声频率为70~80KHz，清洗温度为40~50℃，功率密度1~1.5W/cm2。
优选地，步骤3)中酸洗后静置，时间为0.5~1小时。
优选地，所得熔融石英粉白度为85~90。
优选地，所得熔融石英粉中SiO2≥97.5wt%，H2O≤0.5wt%。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (8)

1.一种熔融石英粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
1)粗破碎；
取石英原矿，送入破碎机，进行粗破碎，得若干大小为60~70mm碎块；
2)细粉碎
将步骤1)所得碎块送入粉碎机粉碎成5~10mm的碎粒；
3)酸洗除杂
将所得碎粒送入浸酸槽中进行酸洗，待酸洗碎粒与浸酸槽内酸液用量的质量体积比为1：3~5，kg/L；
4)超声波清洗
将酸洗后的浆料送入超声波清洗机进行超声波清洗；
5)高温熔烧
将超声波清洗后的碎粒送入熔融炉高温熔烧；
6)急冷、研磨
高温熔烧后所得浆料急冷至室温，结块，研磨至粒度0.021~5.1mm，经磁选去杂得所述熔融石英粉。
2.根据权利要求1所述的熔融石英粉的制备方法，其特征在于，步骤6)所述磁选用磁选机磁场强度为8000~10000Oe。
3.根据权利要求1所述的熔融石英粉的制备方法，其特征在于，步骤5)所述熔烧温度为1800~2000℃，熔烧时间10~15小时。
4.根据权利要求1所述的熔融石英粉的制备方法，其特征在于，步骤3)所用酸液为氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种，酸洗温度为70~80℃，酸洗时间1~2小时。
5.根据权利要求1或3所述的熔融石英粉的制备方法，其特征在于，步骤4)超声波清洗机的超声频率为70~80KHz，清洗温度为40~50℃，功率密度1~1.5W/cm2。
6.根据权利要求1或4所述的熔融石英粉的制备方法，其特征在于，步骤3)中酸洗后静置，时间为0.5~1小时。
7.根据权利要求1所述的熔融石英粉的制备方法，其特征在于，所得熔融石英粉白度为85~90。
8.根据权利要求1所述的熔融石英粉的制备方法，其特征在于，所得熔融石英粉中SiO2≥97.5wt%，H2O≤0.5wt%。
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