石英砂提纯工艺的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】石英砂提纯工艺
[0001]
【技术领域】
[0002]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】
[0003]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(UNMIN)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I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】
[0004]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ρΗ=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°C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。
[0005]优选地，步骤(3)中所述的起泡剂为十二胺醋酸盐。
[0006]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。
[0007]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O
[0008]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%。
[0009]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。[0010]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 Si02 ≥ 99.8%, Fe203 ≤ 0.023%, A1203 ≤ 0.05%, Ti02 ≤ 0.02% 的优质精制石英砂。
【具体实施方式】
[0011]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。
[0012]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ρΗ=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°C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。
[0013]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ρΗ=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°C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。
[0014]优选地，步骤(5)中所述的磁选中的磁场强度大于15000高斯。
[0015]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ρΗ=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°C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。
【权利要求】
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ρΗ=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°C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。`
【文档编号】C01B33/12GK103663469SQ201310587864
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】王维利, 范未峰 申请人:成都兴能新材料有限公司