CN108423983A - 一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，包括以下步骤：S1、将石英石矿料加入到第一破碎机中进行第一次破碎，通过第一破碎机筛网的石英石矿料再转移至第二破碎机中进行精细破碎，S2、将石英石颗粒加入到磁选机中去除石英石颗粒中的磁性矿物，再将磁选后的石英石颗粒加入到弱磁选机中去除强磁性矿物，S3、将磁选石英石颗粒通过氢氟酸(HF)作长石活化剂,将漂浮物滤除，S4、去除上清液、留取沉淀物，收集得到酸洗石英石砂粒，S5、冷却至室温，再经研磨、过筛即得制备玻璃制作用的石英粉，避免杂质对它的结晶性以及光泽度的影响，同时提高石英粉的分散性以及分散均匀性，使制备的石英粉光泽度高、结晶性能强，更加易于制备玻璃成品。

Description

一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺

技术领域

本发明涉及绢云母制备技术领域，尤其涉及一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺。

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。随着全球平板显示器产业的飞速发展，以TFT-LCD、PDP、AMOLED为代表的平板显示器件成为平板电视、平板电脑、手机等终端显示的核心部件，在新一代显示技术不断进步和革新的驱动下，带动了光电子产业的迅猛发展。玻璃基板是液晶显示器件的一个基本部件之一，也是平板显示产业中的关键性和基础性的部件之一。随着玻璃基板愈来愈向超薄、高分辨率、高像素、高透光率、高强度、重量轻和无碱等方向发展，这就给玻璃基板的原料和制造工艺提出了更高的质量要求。石英粉作为基板玻璃的关键的硅质原料在基板玻璃中占60％左右的比例，因此该石英粉质量的高低直接影响到玻璃基板的质量好坏。目前，我国用作玻璃基板的石英粉的质量由于每个企业的原料和生产工艺的不同其质量参差不齐，这也严重的影响了我国该行业的快速发展，玻璃基板用高质量的专用石英粉还需要靠进口解决。为此，研发出一种玻璃基板专用石英粉的生产工艺和相关的装置，是促进我国玻璃基板行业快速健康发展的当务之急。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺。

一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，包括以下步骤：

S1、将石英石矿料（三氧化二铝含量≤0.3％石英原矿）加入到第一破碎机中进行第一次破碎，未过筛物转移回第一破碎机再次进行破碎直至全部通过第一破碎机的筛网，通过第一破碎机筛网的石英石矿料再转移至第二破碎机中进行精细破碎，未通过第二破碎机筛网的石英石矿料转移回第二破碎机再次进行破对直至全部通过第二破碎机的筛网，收集过筛物，得石英石砂粒，备用；

S2、将石英石颗粒加入到磁选机中去除石英石颗粒中的磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物，再将磁选后的石英石颗粒加入到弱磁选机中去除强磁性矿物，如磁铁矿，收集得到磁选石英石颗粒；

S3、将磁选石英石颗粒加入浓度为20%～50%的硫酸溶液中，通过氢氟酸(HF)作长石活化剂,使得在pH=2～3的强酸性条件下,加热搅拌30min～60min，再用十二胺等阳离子作捕收剂,优先吸附活化后的长石,从而使石英-长石分离，将漂浮物滤除，得到石英石除杂物；

S4、向石英石除杂物中加入酸性溶液，并加热至恒温90°搅拌1h～2h，再经3000 r/min～5000 r/min的速度离心，去除上清液，留取沉淀先用水冲洗，再用乙醇冲洗，每次冲洗后进行离心、去除上清液、留取沉淀物，收集得到酸洗石英石砂粒；

S5、将酸洗石英石砂粒进行真空干燥至水分小于3%，再转移至烘箱烘至酸洗石英石砂粒恒重，冷却至室温，再经研磨、过筛即得制备玻璃制作用的石英粉。

优选的，所述第一破碎机的筛网尺寸为10目～18目，所述第二破碎机的筛网尺寸为30目～50目。

优选的，所述酸性溶液是包含0.1wt％～0.2wt％硝酸、0.5wt％～1.5wt％苯磺酸、1wt％～3wt％柠檬酸、0.5wt％～1.5wt％磷酸、1wt％～1.5wt％醋酸和0.2wt％～0.5wt％草酸的水溶液。

优选的，所述氢氯酸（HF）通过1000g氟氢化钾加热至500℃进行热分解或用萤石（氟化钙CaF2）和浓硫酸加热到700℃时来制备氢氟酸。

优选的，所述工序2中，磁选采用磁场强度为500高斯～15000高斯的磁选设备，弱磁选采用磁场强度为180高斯～500高斯的磁选设备。

优选的，所述工序1中，将酸洗石英石砂粒至粒径为0.5mm～2mm。

本发明提出的制备方法，操作简单，可以有效去除石英石矿料中的重金属以及矿物质成分，制备的石英粉纯度高，光泽度高，分散性优异；在制备过程中将石英石矿料依次经过两种不同规格的破碎机进行破碎，以减少电力消耗，同时保证石英石矿料的破碎效果，为重金属以及矿物质成分的分离做基础，配合磁选机除、酸性溶液的除杂、十二胺等阳离子浮选，以除去石英石矿料中的杂质，避免杂质对石英粉的结晶性以及光泽度的影响，同时提高石英粉的分散性以及分散均匀性，使制备的石英粉光泽度高、结晶性能强，更加易于制备玻璃成品。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例一

本发明提出的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，包括以下步骤：

S1、将石英石矿料（三氧化二铝含量≤0.3％石英原矿）加入到第一破碎机中进行第一次破碎，未过筛物转移回第一破碎机再次进行破碎直至全部通过第一破碎机的筛网，通过第一破碎机筛网的石英石矿料再转移至第二破碎机中进行精细破碎，未通过第二破碎机筛网的石英石矿料转移回第二破碎机再次进行破对直至全部通过第二破碎机的筛网，收集过筛物，得石英石砂粒，备用；

S2、将石英石颗粒加入到500高斯的磁选机中去除石英石颗粒中的磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物，再将磁选后的石英石颗粒加入到180高斯弱磁选机中去除强磁性矿物，如磁铁矿，收集得到磁选石英石颗粒；

S3、将磁选石英石颗粒加入浓度为20%的硫酸溶液中，通过氢氟酸(HF)作长石活化剂,使得在pH=2的强酸性条件下,加热搅拌30min，再用十二胺等阳离子作捕收剂,优先吸附活化后的长石,从而使石英-长石分离，将漂浮物滤除，得到石英石除杂物；

S4、向石英石除杂物中加入酸性溶液，并加热至恒温90°搅拌1h，再经3000 r/min的速度离心，去除上清液，留取沉淀先用水冲洗，再用乙醇冲洗，每次冲洗后进行离心、去除上清液、留取沉淀物，收集得到酸洗石英石砂粒；

S5、将酸洗石英石砂粒进行真空干燥至水分为3%，再转移至烘箱烘至酸洗石英石砂粒恒重，冷却至室温，再经研磨、过筛即得制备玻璃制作用的石英粉。

本发明中，第一破碎机的筛网尺寸为10目，第二破碎机的筛网尺寸为30目；酸性溶液是包含0.1wt％硝酸、0.5wt％苯磺酸、1wt％柠檬酸、0.5wt％磷酸、1wt％醋酸和0.2wt％草酸的水溶液。

实施例二

本发明提出的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，包括以下步骤：

S1、将石英石矿料（三氧化二铝含量≤0.3％石英原矿）加入到第一破碎机中进行第一次破碎，未过筛物转移回第一破碎机再次进行破碎直至全部通过第一破碎机的筛网，通过第一破碎机筛网的石英石矿料再转移至第二破碎机中进行精细破碎，未通过第二破碎机筛网的石英石矿料转移回第二破碎机再次进行破对直至全部通过第二破碎机的筛网，收集过筛物，得石英石砂粒，备用；

S2、将石英石颗粒加入到10000高斯的磁选机中去除石英石颗粒中的磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物，再将磁选后的石英石颗粒加入到300高斯弱磁选机中去除强磁性矿物，如磁铁矿，收集得到磁选石英石颗粒；

S3、将磁选石英石颗粒加入浓度为35%的硫酸溶液中，通过氢氟酸(HF)作长石活化剂,使得在pH=2.5的强酸性条件下,加热搅拌45min，再用十二胺等阳离子作捕收剂,优先吸附活化后的长石,从而使石英-长石分离，将漂浮物滤除，得到石英石除杂物；

S4、向石英石除杂物中加入酸性溶液，并加热至恒温90°搅拌1.5h，再经4000 r/min的速度离心，去除上清液，留取沉淀先用水冲洗，再用乙醇冲洗，每次冲洗后进行离心、去除上清液、留取沉淀物，收集得到酸洗石英石砂粒；

S5、将酸洗石英石砂粒进行真空干燥至水分为2%，再转移至烘箱烘至酸洗石英石砂粒恒重，冷却至室温，再经研磨、过筛即得制备玻璃制作用的石英粉。

本发明中，第一破碎机的筛网尺寸为14目，第二破碎机的筛网尺寸为40目；酸性溶液是包含0.15wt％硝酸、1wt％苯磺酸、2wt％柠檬酸、1wt％磷酸、1.25wt％醋酸和0.35wt％草酸的水溶液。

实施例三

本发明提出的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，包括以下步骤：

S1、将石英石矿料（三氧化二铝含量≤0.3％石英原矿）加入到第一破碎机中进行第一次破碎，未过筛物转移回第一破碎机再次进行破碎直至全部通过第一破碎机的筛网，通过第一破碎机筛网的石英石矿料再转移至第二破碎机中进行精细破碎，未通过第二破碎机筛网的石英石矿料转移回第二破碎机再次进行破对直至全部通过第二破碎机的筛网，收集过筛物，得石英石砂粒，备用；

S2、将石英石颗粒加入到15000高斯的磁选机中去除石英石颗粒中的磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物，再将磁选后的石英石颗粒加入到500高斯弱磁选机中去除强磁性矿物，如磁铁矿，收集得到磁选石英石颗粒；

S3、将磁选石英石颗粒加入浓度为50%的硫酸溶液中，通过氢氟酸(HF)作长石活化剂,使得在pH=3的强酸性条件下,加热搅拌60min，再用十二胺等阳离子作捕收剂,优先吸附活化后的长石,从而使石英-长石分离，将漂浮物滤除，得到石英石除杂物；

S4、向石英石除杂物中加入酸性溶液，并加热至恒温90°搅拌2h，再经5000 r/min的速度离心，去除上清液，留取沉淀先用水冲洗，再用乙醇冲洗，每次冲洗后进行离心、去除上清液、留取沉淀物，收集得到酸洗石英石砂粒；

S5、将酸洗石英石砂粒进行真空干燥至水分为1%，再转移至烘箱烘至酸洗石英石砂粒恒重，冷却至室温，再经研磨、过筛即得制备玻璃制作用的石英粉。

本发明中，第一破碎机的筛网尺寸为18目，第二破碎机的筛网尺寸为50目；酸性溶液是包含0.2wt％硝酸、1.5wt％苯磺酸、3wt％柠檬酸、1.5wt％磷酸、1.5wt％醋酸和0.5wt％草酸的水溶液。

对上述实施例一到实施例三制备的绢云母粉进行纯度检测，结果如下：

	实施例一	实施例二	实施例三
				纯度%	94.6	98.9	99.6

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将石英石矿料（三氧化二铝含量≤0.3％石英原矿）加入到第一破碎机中进行第一次破碎，未过筛物转移回第一破碎机再次进行破碎直至全部通过第一破碎机的筛网，通过第一破碎机筛网的石英石矿料再转移至第二破碎机中进行精细破碎，未通过第二破碎机筛网的石英石矿料转移回第二破碎机再次进行破对直至全部通过第二破碎机的筛网，收集过筛物，得石英石砂粒，备用；

S2、将石英石颗粒加入到磁选机中去除石英石颗粒中的磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物，再将磁选后的石英石颗粒加入到弱磁选机中去除强磁性矿物，如磁铁矿，收集得到磁选石英石颗粒；

S3、将磁选石英石颗粒加入浓度为20%～50%的硫酸溶液中，通过氢氟酸(HF)作长石活化剂,使得在pH=2～3的强酸性条件下,加热搅拌30min～60min，再用十二胺等阳离子作捕收剂,优先吸附活化后的长石,从而使石英-长石分离，将漂浮物滤除，得到石英石除杂物；

S4、向石英石除杂物中加入酸性溶液，并加热至恒温90°搅拌1h～2h，再经3000r/min～5000 r/min的速度离心，去除上清液，留取沉淀先用水冲洗，再用乙醇冲洗，每次冲洗后进行离心、去除上清液、留取沉淀物，收集得到酸洗石英石砂粒；

S5、将酸洗石英石砂粒进行真空干燥至水分小于3%，再转移至烘箱烘至酸洗石英石砂粒恒重，冷却至室温，再经研磨、过筛即得制备玻璃制作用的石英粉。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，其特征在于，所述第一破碎机的筛网尺寸为10目～18目，所述第二破碎机的筛网尺寸为30目～50目。

3.根据权利要求1所述的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，其特征在于，所述酸性溶液是包含0.1wt％～0.2wt％硝酸、0.5wt％～1.5wt％苯磺酸、1wt％～3wt％柠檬酸、0.5wt％～1.5wt％磷酸、1wt％～1.5wt％醋酸和0.2wt％～0.5wt％草酸的水溶液。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，其特征在于，所述氢氯酸（HF）通过1000g氟氢化钾加热至500℃进行热分解或用萤石（氟化钙CaF2）和浓硫酸加热到700℃时来制备氢氟酸。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，其特征在于，所述工序2中，磁选采用磁场强度为500高斯～15000高斯的磁选设备，弱磁选采用磁场强度为180高斯～500高斯的磁选设备。

6.根据权利要求1所述的一种玻璃制作用的石英粉的配料工艺，其特征在于，所述工序1中，将酸洗石英石砂粒至粒径为0.5mm～2mm。