一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石英陶瓷料浆，尤其涉及一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法。
【背景技术】
[0002]石英陶瓷又称熔融石英陶瓷、石英玻璃陶瓷、石英玻璃烧结制品、熔融石英烧结制品，它是采用熔融石英为原料，经粉碎、成形、烧成等一系列陶瓷工艺制备的制品，于20世纪60年代初最先由美国开发成功并投入批量生产。
[0003]石英陶瓷具有成本低、高温荷重软化温度高、热膨胀系数小、热稳定性好、耐化学侵蚀性好、介电性高及电阻大等优良特性，可以制成玻璃水平钢化炉用石英陶瓷辊、浮法玻璃窑用闸板砖、浮法玻璃退火炉用空心辊、铸钢用水口、金属带材热处理炉用空心辊、有色金属冶炼用水口、塞棒、流槽、坩祸、焦炉炉门，以及上升管内衬、玻璃工业用料碗、匀料筒、搅拌棒、料盆、旋转管、雷达天线罩等，广泛应用于宇宙飞船、火箭、导弹、雷达、原子能、电子、钢铁、炼焦、有色金属及玻璃等工业领域。
[0004]在石英陶瓷得到越来越广泛运用的同时，对原料也提出了更高的要求，例如军用和电子类的石英陶瓷由于对性能的要求非常高，所以对原料纯度提出了很高的要求，通常传统的石英陶瓷都是通过购买厂家提供的熔融石英块料，熔融石英颗粒料或者粉料来进行加工，由于原矿的限制，熔融石英的原料一般的纯度只能做到99.5%及以上，也有特殊工艺能做到较高纯度，一般都是超细粉末，同时成本也非常高。
[0005]此外，近几年太阳能光伏行业得到了很快速的发展，但在太阳能石英坩祸熔制过程中，容易产生很多废品坩祸，比如表面出现裂纹，导致无法使用。这些废品坩祸的原料都非常纯，一般都在Si02含量在99.998%以上，但是多为晶体料，在经过高于2000度的高温熔制后，晶体料变成了熔融石英玻璃，而这些废品坩祸还没能重新利用起来。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是在于提供一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
[0007]根据本发明的一个方面，提供一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法，包括以下步骤:
[0008]SI，拣选:选取尺寸为40?80mm的废品太阳能石英i甘祸碎片；
[0009]S2，酸洗:将选取的石英坩祸碎片放入酸洗桶内，加入酸溶液浸泡I?5h ;
[0010]S3，水洗:放出酸洗桶内的酸溶液，用清水将石英坩祸碎片上的余酸冲洗干净；
[0011]S4，浸泡:将水洗后的石英坩祸碎片放入去离子水中浸泡超过24h之后，将石英坩祸碎片捞出，并用去离子水清洗，然后滤干水份；
[0012]S5，烘干:将滤干后的石英坩祸碎片放入鼓风干燥箱内烘干；
[0013]S6，第一次球磨:将烘干后的石英坩祸碎片和去离子水放入球磨机内，石英坩祸碎片与去离子水的质量比为5:1，另外，再向球磨机中加入质量为石英坩祸碎片1.5倍的球磨介质，球磨介质采用粒径为40mm?60mm的氧化错球，进行球磨5h ；
[0014]S7，第二次球磨:向第一次球磨后的球磨机内再加入质量为步骤S6中的球磨介质的0.5倍、粒径为30mm的氧化错球，进行球磨不少于12h ；
[0015]S8，制成料浆:取出部分料浆，用300目筛过筛，当筛余量〈5%时，倒出料浆，即得到高纯料浆。
[0016]本发明通过将太阳能行业的废品坩祸得以利用起来，将石英坩祸碎片拣选、酸洗、清洗、干燥、粉碎球磨后，得到Si02含量超过99.90%的高纯料浆。
[0017]在一些实施方式中:步骤S2中的酸溶液为浓度5%?15%的HF酸。由此，能够除去石英坩祸碎片上的污染物。
[0018]在一些实施方式中:步骤S6中的球磨介质采用粒径为40mm、50mm、60mm的氧化错球，粒径为40mm、50mm、60mm的氧化错球质量比为5:3:2。由此，能将石英i甘祸碎片初步球磨粉碎，提高球磨效率。
【附图说明】
[0019]图1是本发明一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合【附图说明】，对本发明作进一步详细说明。
[0021]如图1所示，一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法，包括以下步骤:
[0022]SI，拣选:选取最长尺寸为40?80mm的废品太阳能石英；t甘祸碎片。
[0023]选取熔制好的太阳能石英坩祸废品，如表面出现裂纹的石英坩祸，其中Si02含量大于99.998%，用金属锤将废品石英i甘祸砸碎，选取最小尺寸为大于等于40mm，最大尺寸小于等于80mm的石英坩祸碎片。
[0024]S2，酸洗:将选取的石英坩祸碎片放入酸洗桶内，加入酸溶液浸泡I?5h。
[0025]具体来说，将石英坩祸碎片放置于塑料分层架，然后将塑料分层架放入聚四氟乙烯制成的酸洗桶内，然后倒入浓度为5%?15%的HF酸，盖上桶盖，浸泡l_5h。由于废品坩祸在熔制及废品破裂中会受到模具、金属大锤等的过程污染，由此通过HF酸对石英坩祸碎片表面进行酸洗，HF酸能够腐蚀掉石英坩祸碎片被污染的表面，除去污染。
[0026]S3，水洗:放出酸洗桶内的酸溶液，用清水将石英坩祸碎片上的余酸冲洗干净。
[0027]具体来说，将塑料分层架取出，放置清洗室内，用自来水高压水枪将坩祸碎片反复冲洗，并随时用pH试纸进行检测，待冲下来的水呈中性之后，停止自来水冲洗。
[0028]S4,浸泡:将水洗后的石英坩祸碎片放入去离子水中浸泡超过24h之后，将石英坩祸碎片捞出，并用去离子水清洗，然后滤干水份。通过离子水，将石英坩祸碎片表面残余的HF酸进一步稀释除去，以保证石英陶瓷料浆的纯度。
[0029]S5，烘干:将滤干后的石英坩祸碎片放入鼓风干燥箱内烘干。
[0030]在烘干的过程中，任意选取其中10块石英坩祸碎片的重量，记录，待重量前后不变时，即可认为石英坩祸碎片已经烘干，除去水份，防止残留的水份对石英陶瓷料浆制作的影响。
[0031]S6，第一次球磨:将烘干后的石英坩祸碎片和去离子水放入球磨机内，石英坩祸碎片与去1?子水的质量比为4?6:1，在本实施例中，石英i甘祸碎片与去尚子水的质量比为5:1。另外，再向球磨机中加入质量为石英坩祸碎片1.2?1.8倍的球磨介质，在本实施例中，加入质量为石英；t甘祸碎片1.5倍的球磨介质，球磨介质采用粒径为40_?60_的氧化错球，球磨机以30r/min进行球磨5h ；
[0032]在本实施例中，球磨介质采用粒径为40mm、50mm、60mm的氧化错球，粒径为40mm、50mm、60mm的氧化错球质量比为5:3:2。由此依次通过粒径为60mm、50mm、40mm的氧化错球将石英坩祸碎片逐步的初步磨碎，为进一步细磨做准备。
[0033]S7，第二次球磨:向第一次球磨后的球磨机内再加入质量为步骤S6中的球磨介质的0.5倍、粒径为30mm的氧化错球，球磨机以30r/min再进行球磨不少于12h。
[0034]由此通过粒径为30mm的氧化锆球，将经过初步球磨的石英坩祸碎片进一步细磨。通过两次球磨的配合，提高了球磨的效率。
[0035]S8，制成料浆:取出部分料浆，用300目筛过筛，当筛余量〈5%时，倒出料浆，即得到高纯料浆。
[0036]具体来说，可以取20g?30g球磨后的料楽过300目筛，当筛上余料的质量含量占所取料浆的比例小于5%时制成原浆，否则继续球磨。
[0037]综上所述，本发明通过将太阳能行业的废品坩祸得以利用起来，将石英坩祸碎片拣选、酸洗、清洗、干燥、粉碎球磨后，得到Si02含量超过99.90%的高纯料浆，可以用于对石英陶瓷性能要求较高的行业。
[0038]以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法，其特征在于:包括以下步骤: SI，拣选:选取尺寸为40?80mm的废品太阳能石英i甘祸碎片； S2，酸洗:将选取的石英坩祸碎片放入酸洗桶内，加入酸溶液浸泡I?5h ; S3，水洗:放出酸洗桶内的酸溶液，用清水将石英坩祸碎片上的余酸冲洗干净； S4，浸泡:将水洗后的石英坩祸碎片放入去离子水中浸泡超过24h之后，将石英坩祸碎片捞出，并用去离子水清洗，然后滤干水份； S5，烘干:将滤干后的石英坩祸碎片放入鼓风干燥箱内烘干； S6，第一次球磨:将烘干后的石英坩祸碎片和去离子水放入球磨机内，石英坩祸碎片与去离子水的质量比为4?6:1，另外，再向球磨机中加入质量为石英坩祸碎片1.2?1.8倍的球磨介质，所述球磨介质采用粒径为40mm?60mm的氧化错球，进行球磨5h ； S7，第二次球磨:向第一次球磨后的球磨机内再加入质量为步骤S6中的球磨介质的0.5倍、粒径为30mm的氧化错球，进行球磨不少于12h ； S8，制成料浆:取出部分料浆，用300目筛过筛，当筛余量〈5 %时，倒出料浆，即得到高纯料浆。2.根据权利要求1所述的一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法，其特征在于:所述步骤S2中的酸溶液为浓度5 %?15 %的HF酸。3.根据权利要求1所述的一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法，其特征在于:所述步骤S6中的球磨介质采用粒径为40mm、50mm、60mm的氧化错球，粒径为40mm、50mm、60mm的氧化锆球质量比为5:3:2。
【专利摘要】本申请公开了一种高纯石英陶瓷料浆的制作方法，通过选取尺寸为40～80mm的废品太阳能石英坩埚碎片；经过酸溶液进行酸洗除污、用清水清洗、干燥、两次球磨，得到高纯度料浆。由此，将太阳能行业的废品坩埚得以利用起来，将石英坩埚碎片拣选、酸洗、清洗、干燥、粉碎球磨后，得到SiO2含量超过99.90％的高纯料浆。
【IPC分类】C04B35/622, C04B35/14
【公开号】CN104891971
【申请号】CN201510260933
【发明人】司继成, 周佟, 唐倩
【申请人】南通路博石英材料有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日