一种以低品位石英矿为原料生产高品质石英砂的方法
【专利摘要】一种以低品位石英矿为原料生产高品质石英砂的方法，取低品位石英矿石，经水冲洗、人工除杂分拣后破碎至粒径为12-14mm的石英块，将石英块酸浸24小时，然后晒干；粉碎至40目-160目的石英砂，经高强静电法除杂，用四酸混合酸旋转浸泡24小时，然后进行浮选和脱羟烘烤，制备出羟基含量低于15ppm，纯度SiO2含量99.99%以上的高品位石英砂。其工艺合理、成品杂质低、质量好。本发明根据资源梯级，高效利用原则，对中低品位的石英原料及石英质废弃物进行进一步提纯、进行杂质去除，最后得到具有不同物理形态和化学组成的、从超低品位到超高品位的不同等级的高纯石英原料，最终达到石英资源的高效利用。
【专利说明】一种以低品位石英矿为原料生产高品质石英砂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及ー种石英砂的制备技术，特别是ー种以低品位石英矿为原料生产高品质石英砂的方法。
【背景技术】
[0002]随着太阳能产业、电子通信半导体、光纤通信产业及石英玻璃灯具照明等产业的高速发展，对优质石英资源需求量逐年大幅提高，我国优质石英原料供应不足，需要通过进ロ满足需求，另ー方面，我国大量9090位品位的石英原料在生产过程中被废弃或无法得到利用，造成资源浪费。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种エ艺合理，成品杂质低、质量好的以低品位石 英矿为原料生产高品质石英砂的方法。
[0004]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种以低品位石英矿为原料生产高品质石英砂的方法，其特点是:
(1)取硅含量在90%以上、羟基含量在350ppm以上的低品位石英矿石，经人工将矿石上的泥土用水冲洗，然后经人工除杂分拣，破碎至粒径为12-14_的石英块，将石英块放酸洗槽内，加入由质量浓度36%的盐酸和质量浓度60%的氢氟酸构成的两酸混合酸，酸浸24小时，然后晒干；
(2)晒干的石英块用粉碎机粉碎至40目-160目的石英砂，经高强静电法除杂；
(3)将40目-160目的石英砂放入反应釜中，向反应釜中加入由质量浓度36%的盐酸、质量浓度60%的氢氟酸、质量浓度49%的硝酸以及质量浓度93%的氟硅酸构成的四酸混合酸，反应釜加温至90 ±5°C，旋转浸泡24小时，将四酸混合酸加压回收，然后用清水将反应釜里的石英砂清洗到无酸，再用电导率< lOus/cm的纯水冲洗，以期达到最佳清洗效果；
(4)将反应釜中石英砂取出放入浮选机里搅拌，加入水温在40-50°C的纯水，PH值为6-7 ;加入起泡剂:松醇油、航空煤油、黑药，每种起泡剂用量为400-600克/吨石英砂，搅拌30分钟后，对浮选机里补充35V _45°C的温水；加入抑制剂:棕榈酸、紫胺、黄血盐、氟硅酸钠，每种抑制剂用量为100-200克/吨石英砂，搅拌30分钟后，对浮选机里补充35°C -45°C的温水；加入捕收剂:混合胺、塔尔油皂、油酸，每种捕收剂用量为300-400克/吨石英砂，搅拌25分钟后，对浮选机里补充35°C _45°C的温水；加入紫凝剂:聚丙烯酰胺之氯化铝、聚氟こ烯，每种紫凝剂用量为450-650克/吨石英砂，搅拌20分钟，大量注入温水，使浮选机内杂质排出；然后将石英砂放入箱内用纯水冲洗多遍，然后再用阴阳离子水冲洗多遍，直至最后一遍水质PH值达到6-7 ；
(5)将浮选完后的石英砂装入三连体脱羟烘烤炉中，在炉温为1400°C-1600°C，以每小时25公斤石英砂的速度进行脱羟烘烤，将羟基含量降低到15ppm以下，制备出纯度Si02含量99.99%以上的高品位石英砂。[0005]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进ー步实现，所述四酸混合酸中盐酸、氢氟酸、硝酸、氟硅酸的加入量分别为反应釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
[0006]本发明与现有技术相比，针对目前石英砂生产エ艺，利用静电除杂、等エ艺，并调整为反应釜旋旋转浸泡，通过专用浮选剂、酸洗剂等试剂配方将低品位石英原料制备成高品位石英砂。其エ艺合理、成品杂质低、质量好。本发明根据资源梯级，高效利用原则，通过技术创新、エ艺研发，对中低品位的石英原料及石英质废弃物进行物理分级初步实现集聚和高纯石英砂分离，并进一歩通过提纯、进行杂质去除，最后得到具有不同物理形态和化学组成的、从超低品位到超闻品位的不同等级的闻纯石英原料，最终达到石英资源的闻效利用。
【具体实施方式】
[0007]一种以低品位石英矿为原料生产高品质石英砂的方法，
(1)取硅含量在90%以上、羟基含量在350ppm以上的低品位石英矿石，经人工将矿石上的泥土用水冲洗，然后经人工除杂分拣，破碎至粒径为12-14_的石英块，将石英块放酸洗槽内，加入由质量浓度 36%的盐酸和质量浓度60%的氢氟酸构成的两酸混合酸，酸浸24小时，然后晒干；混合比例可以是任意比。
[0008](2)晒干的石英块用粉碎机粉碎至40目-160目的石英砂，经高强静电法除杂(除去铁、z?母等杂质)；
(3)将40目-160目的石英砂放入反应釜中，向反应釜中加入由质量浓度36%的盐酸、质量浓度60%的氢氟酸、质量浓度49%的硝酸以及质量浓度93%的氟硅酸构成的四酸混合酸，通入导热油将反应釜加温至90±5°C，旋转浸泡24小时，将四酸混合酸加压回收，然后用清水将反应釜里的石英砂清洗到无酸，再用电导率< lOus/cm的纯水冲洗，以期达到最佳清洗效果。
[0009](4)将反应釜中石英砂取出放入浮选机里搅拌，加入水温在40_50°C的纯水，PH值为6-7 ;加入起泡剂:松醇油、航空煤油、黑药，每种起泡剂用量为400-600克/吨石英砂，搅拌30分钟后，对浮选机里补充35°C _45°C的温水；加入抑制剂:棕榈酸、紫胺、黄血盐、氟硅酸钠，每种抑制剂用量为100-200克/吨石英砂，搅拌30分钟后，对浮选机里补充35V _45°C的温水；加入捕收剂:混合胺、塔尔油皂、油酸，每种捕收剂用量为300-400克/吨石英砂，搅拌25分钟后，对浮选机里补充35°C _45°C的温水；加入紫凝剂:聚丙烯酰胺之氯化铝、聚氟こ烯，每种紫凝剂用量为450-650克/吨石英砂，搅拌20分钟，大量注入温水，使浮选机内杂质排出；然后将石英砂放入箱内用纯水冲洗多遍，然后再用阴阳离子水冲洗多遍，直至最后一遍水质PH值达到6-7 ；
(5)将浮选完后的石英砂装入三连体脱羟烘烤炉中，在炉温为1400°C -1600°C，以每小时25公斤石英砂的速度进行脱羟烘烤，将原始羟基180ppm以上的羟基含量降低到15ppm，制备出纯度Si02含量99.99%以上的高品位石英砂。所述百分比为质量百分比。
[0010]所述四酸混合酸中盐酸、氢氟酸、硝酸、氟硅酸的加入量分别为反应釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
【权利要求】
1.一种以低品位石英矿为原料生产高品质石英砂的方法，其特征在于: (1)取硅含量在90%以上、羟基含量在350ppm以上的低品位石英矿石，经人工将矿石上的泥土用水冲洗，然后经人工除杂分拣，破碎至粒径为12-14_的石英块，将石英块放酸洗槽内，加入由质量浓度36%的盐酸和质量浓度60%的氢氟酸构成的两酸混合酸，酸浸24小时，然后晒干； (2)晒干的石英块用粉碎机粉碎至40目-160目的石英砂，经高强静电法除杂； (3)将40目-160目的石英砂放入反应釜中，向反应釜中加入由质量浓度36%的盐酸、质量浓度60%的氢氟酸、质量浓度49%的硝酸以及质量浓度93%的氟硅酸构成的四酸混合酸，反应釜加温至90±5°C，旋转浸泡24小时，将四酸混合酸加压回收，然后用清水将反应釜里的石英砂清洗到无酸，再用电导率< 10us/cm的纯水冲洗； (4)将反应釜中石英砂取出放入浮选机里搅拌，加入水温在40-50°C的纯水，PH值为6-7 ;加入起泡剂:松醇油、航空煤油、黑药，每种起泡剂用量为400-600克/吨石英砂，搅拌30分钟后，对浮选机里补充35°C _45°C的温水；加入抑制剂:棕榈酸、紫胺、黄血盐、氟硅酸钠，每种抑制剂用量为100-200克/吨石英砂，搅拌30分钟后，对浮选机里补充35°C -45°C的温水；加入捕收剂:混合胺、塔尔油皂、油酸，每种捕收剂用量为300-400克/吨石英砂，搅拌25分钟后，对浮选机里补充35°C _45°C的温水；加入紫凝剂:聚丙烯酰胺之氯化铝、聚氟こ烯，每种紫凝剂用量为450-650克/吨石英砂，搅拌20分钟，大量注入温水，使浮选机内杂质排出；然后将石英砂放入箱内用纯水冲洗多遍，然后再用阴阳离子水冲洗多遍，直至最后一遍水质PH值达到 6-7 ； (5)将浮选完后的石英砂装入三连体脱羟烘烤炉中，在炉温为1400°C-1600°C，以每小时25公斤石英砂的速度进行脱羟烘烤，将羟基含量降低到15ppm以下，制备出纯度Si02质量含量99.99%以上的高品位石英砂。
2.根据权利要求1所述的以低品位石英矿为原料生产高品质石英砂的方法，其特征在于:所述四酸混合酸中盐酸、氢氟酸、硝酸、氟硅酸的加入量分别为反应釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
【文档编号】C01B33/12GK103449455SQ201310384893
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】徐传龙, 冯维娥, 徐源 申请人:连云港市弘扬石英制品有限公司