CN111268684A - 一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，包括如下步骤：1)破碎；2)水洗；3)磁选；4)焙烧；5)超声波处理；6)酸浸。所述提纯工艺，工序简单，提纯效果好，提纯所得熔融石英纯度高，提纯成本低，经济效益好。
Description
技术领域
本发明属于熔融石英提纯技术领域，具体地，涉及一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺。
背景技术
熔融石英即Fused silica，是氧化硅（石英，硅石）的非晶态（玻璃态）。
熔融石英材料在精铸型壳的使用上国外发达国家如美国的使用量和日本的使用量不断地逐年增加，特别是在硅溶胶型壳的面层方面有了很有经验的效果，在同锆英材料的使用和价格比上有了较大突破，是较为理想的工程应用材料。
熔融石英是用天然高纯度二氧化硅经电炉在高于1760℃以上温度熔融，随后快速冷却而制得的。此过程将晶型二氧化硅转变为非晶型的玻璃熔体。
熔融石英熔化温度约1713℃，导热系数低，热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的，因而它具有极高的热震稳定性。所以，在焙烧和浇注过程中熔融石英型壳很少因温度剧变而破裂，是理想的熔模铸造制型的耐火材料，可作为面层或背层涂料用的耐火材料，以及撒砂材料。
对于熔融石英的提纯，目前国内主要存在如下专利文献：
如专利公开号：CN101367609，公开了一种石英砂和石英粉的制备与提纯工艺及其产品，石英砂的制备与提纯工艺包括石英原矿→粗选→破碎→水选→焙烧→水碎→草酸或柠檬酸浸→干磨或湿磨→高梯磁磁选→分级→合工艺洗→浮选→去离子水洗→特种干燥→真空包装；石英粉的制备与提纯工艺是在石英砂浮选后→超细磨(干磨或湿磨)→合工艺洗→高梯磁磁选→静电选→去离子水洗→分级→特种干燥→真空包装。石英砂和石英粉在玻璃、芯片的生产应用中不起泡，光纤光缆不会断，玻璃无水纹，而且还拓展了应用领域，适宜于单晶硅，芯片、光纤光缆、军工、精细化工和微电子领域应用。然而，该专利所提供的提纯工艺，提纯工序复杂，提纯成本高。
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高纯度熔融石英筛选提纯工艺，所述提纯工艺，工序简单，提纯效果好，提纯所得熔融石英纯度高，提纯成本低，经济效益好。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，所述提纯工艺包括如下步骤：
1)破碎：将熔融石英矿破碎至10~30mm粒径，得熔融石英颗粒；
2)水洗：对破碎后的熔融石英颗粒进行水洗；
3)磁选：对水洗后的熔融石英颗粒送入磁选机进行磁选；
4)焙烧：将磁选后的熔融石英颗粒进行焙烧，焙烧温度900~1000℃，焙烧时间3~4小时；
5)超声波处理：将焙烧后的熔融石英颗粒送入超声波清洗机进行超声波清洗20~30分钟；
6)酸浸：将超声波清洗后的熔融石英颗粒浸润于酸液中，酸浸时长10~15天，干燥，完成提纯。
进一步地，步骤1)中，对所述粒径进行分级处理，-15+20mm粒径占比30~40%，-25+20mm粒径占比20~30%，-30+25mm粒径占比20~30%。
进一步地，步骤2)中采用去离子水进行水洗。
进一步地，步骤3)中磁场强度为10000~15000高斯。
进一步地，步骤5)中，超声波清洗机功率为1.5~2.0KW。
进一步地，步骤6)中所用酸液为盐酸、柠檬酸和氢氟酸，盐酸、柠檬酸和氢氟酸的体积比为7.5：1：:2.5。
进一步地，所述分级处理采用高频细筛和水力旋流器进行。
进一步地，所得熔融石英砂纯度为99.9~99.995%，熔融石英矿中铁元素去除率为99.23%。
本发明的有益效果在于：
所述提纯工艺，工序简单，提纯效果好，提纯所得熔融石英纯度高，提纯成本低，经济效益好，所得熔融石英砂纯度为99.9~99.995%，熔融石英矿中铁元素去除率为99.23%。
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。
本发明所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，所述提纯工艺包括如下步骤：
1)破碎：将熔融石英矿破碎至10~30mm粒径，得熔融石英颗粒；
2)水洗：对破碎后的熔融石英颗粒进行水洗；
3)磁选：对水洗后的熔融石英颗粒送入磁选机进行磁选；
4)焙烧：将磁选后的熔融石英颗粒进行焙烧，焙烧温度900~1000℃，焙烧时间3~4小时；
5)超声波处理：将焙烧后的熔融石英颗粒送入超声波清洗机进行超声波清洗20~30分钟；
6)酸浸：将超声波清洗后的熔融石英颗粒浸润于酸液中，酸浸时长10~15天，干燥，完成提纯。
进一步地，步骤1)中，对所述粒径进行分级处理，-15+20mm粒径占比30~40%，-25+20mm粒径占比20~30%，-30+25mm粒径占比20~30%。
进一步地，步骤2)中采用去离子水进行水洗。
进一步地，步骤3)中磁场强度为10000~15000高斯。
进一步地，步骤5)中，超声波清洗机功率为1.5~2.0KW。
进一步地，步骤6)中所用酸液为盐酸、柠檬酸和氢氟酸，盐酸、柠檬酸和氢氟酸的体积比为7.5：1：:2.5。
进一步地，所述分级处理采用高频细筛和水力旋流器进行。
进一步地，所得熔融石英砂纯度为99.9~99.995%，熔融石英矿中铁元素去除率为99.23%。
本发明所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，工序简单，提纯效果好，提纯所得熔融石英纯度高，提纯成本低，经济效益好，所得熔融石英砂纯度为99.9~99.995%，熔融石英矿中铁元素去除率为99.23%。
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)
1.一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，其特征在于，所述提纯工艺包括如下步骤：
1)破碎：将熔融石英矿破碎至10~30mm粒径，得熔融石英颗粒；
2)水洗：对破碎后的熔融石英颗粒进行水洗；
3)磁选：对水洗后的熔融石英颗粒送入磁选机进行磁选；
4)焙烧：将磁选后的熔融石英颗粒进行焙烧，焙烧温度900~1000℃，焙烧时间3~4小时；
5)超声波处理：将焙烧后的熔融石英颗粒送入超声波清洗机进行超声波清洗20~30分钟；
6)酸浸：将超声波清洗后的熔融石英颗粒浸润于酸液中，酸浸时长10~15天，干燥，完成提纯。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，其特征在于，步骤1)中，对所述粒径进行分级处理，-15+20mm粒径占比30~40%，-25+20mm粒径占比20~30%，-30+25mm粒径占比20~30%。
3.根据权利要求1所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，其特征在于，步骤2)中采用去离子水进行水洗。
4.根据权利要求1所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，其特征在于，步骤3)中磁场强度为10000~15000高斯。
5.根据权利要求1所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，其特征在于，步骤5)中，超声波清洗机功率为1.5~2.0KW。
6.根据权利要求1所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，其特征在于，步骤6)中所用酸液为盐酸、柠檬酸和氢氟酸，盐酸、柠檬酸和氢氟酸的体积比为7.5：1：:2.5。
7.根据权利要求2所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，其特征在于，所述分级处理采用高频细筛和水力旋流器进行。
8.根据权利要求1所述的一种高纯度熔融石英筛选提纯工艺，其特征在于所得熔融石英砂纯度为99.9~99.995%，熔融石英矿中铁元素去除率为99.23%。
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