一種以低品位石英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法
【專利摘要】一種以低品位石英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法，取低品位石英礦石，經(jīng)水沖洗、人工除雜分揀后破碎至粒徑為12-14mm的石英塊，將石英塊酸浸24小時(shí)，然后曬干；粉碎至40目-160目的石英砂，經(jīng)高強(qiáng)靜電法除雜，用四酸混合酸旋轉(zhuǎn)浸泡24小時(shí)，然后進(jìn)行浮選和脫羥烘烤，制備出羥基含量低于15ppm，純度SiO2含量99.99%以上的高品位石英砂。其工藝合理、成品雜質(zhì)低、質(zhì)量好。本發(fā)明根據(jù)資源梯級(jí)，高效利用原則，對(duì)中低品位的石英原料及石英質(zhì)廢棄物進(jìn)行進(jìn)一步提純、進(jìn)行雜質(zhì)去除，最后得到具有不同物理形態(tài)和化學(xué)組成的、從超低品位到超高品位的不同等級(jí)的高純石英原料，最終達(dá)到石英資源的高效利用。
【專利說明】一種以低品位石英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種石英砂的制備技術(shù)，特別是ー種以低品位石英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著太陽能產(chǎn)業(yè)、電子通信半導(dǎo)體、光纖通信產(chǎn)業(yè)及石英玻璃燈具照明等產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)優(yōu)質(zhì)石英資源需求量逐年大幅提高，我國優(yōu)質(zhì)石英原料供應(yīng)不足，需要通過進(jìn)ロ滿足需求，另ー方面，我國大量9090位品位的石英原料在生產(chǎn)過程中被廢棄或無法得到利用，造成資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種エ藝合理，成品雜質(zhì)低、質(zhì)量好的以低品位石 英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法。
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種以低品位石英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法，其特點(diǎn)是:
(1)取硅含量在90%以上、羥基含量在350ppm以上的低品位石英礦石，經(jīng)人工將礦石上的泥土用水沖洗，然后經(jīng)人工除雜分揀，破碎至粒徑為12-14_的石英塊，將石英塊放酸洗槽內(nèi)，加入由質(zhì)量濃度36%的鹽酸和質(zhì)量濃度60%的氫氟酸構(gòu)成的兩酸混合酸，酸浸24小時(shí)，然后曬干；
(2)曬干的石英塊用粉碎機(jī)粉碎至40目-160目的石英砂，經(jīng)高強(qiáng)靜電法除雜；
(3)將40目-160目的石英砂放入反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中加入由質(zhì)量濃度36%的鹽酸、質(zhì)量濃度60%的氫氟酸、質(zhì)量濃度49%的硝酸以及質(zhì)量濃度93%的氟硅酸構(gòu)成的四酸混合酸，反應(yīng)釜加溫至90 ±5°C，旋轉(zhuǎn)浸泡24小時(shí)，將四酸混合酸加壓回收，然后用清水將反應(yīng)釜里的石英砂清洗到無酸，再用電導(dǎo)率< lOus/cm的純水沖洗，以期達(dá)到最佳清洗效果；
(4)將反應(yīng)釜中石英砂取出放入浮選機(jī)里攪拌，加入水溫在40-50°C的純水，PH值為6-7 ;加入起泡劑:松醇油、航空煤油、黑藥，每種起泡劑用量為400-600克/噸石英砂，攪拌30分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35V _45°C的溫水；加入抑制劑:棕櫚酸、紫胺、黃血鹽、氟硅酸鈉，每種抑制劑用量為100-200克/噸石英砂，攪拌30分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35°C -45°C的溫水；加入捕收劑:混合胺、塔爾油皂、油酸，每種捕收劑用量為300-400克/噸石英砂，攪拌25分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35°C _45°C的溫水；加入紫凝劑:聚丙烯酰胺之氯化鋁、聚氟こ烯，每種紫凝劑用量為450-650克/噸石英砂，攪拌20分鐘，大量注入溫水，使浮選機(jī)內(nèi)雜質(zhì)排出；然后將石英砂放入箱內(nèi)用純水沖洗多遍，然后再用陰陽離子水沖洗多遍，直至最后一遍水質(zhì)PH值達(dá)到6-7 ；
(5)將浮選完后的石英砂裝入三連體脫羥烘烤爐中，在爐溫為1400°C-1600°C，以每小時(shí)25公斤石英砂的速度進(jìn)行脫羥烘烤，將羥基含量降低到15ppm以下，制備出純度Si02含量99.99%以上的高品位石英砂。[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)ー步實(shí)現(xiàn)，所述四酸混合酸中鹽酸、氫氟酸、硝酸、氟硅酸的加入量分別為反應(yīng)釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，針對(duì)目前石英砂生產(chǎn)エ藝，利用靜電除雜、等エ藝，并調(diào)整為反應(yīng)釜旋旋轉(zhuǎn)浸泡，通過專用浮選劑、酸洗劑等試劑配方將低品位石英原料制備成高品位石英砂。其エ藝合理、成品雜質(zhì)低、質(zhì)量好。本發(fā)明根據(jù)資源梯級(jí)，高效利用原則，通過技術(shù)創(chuàng)新、エ藝研發(fā)，對(duì)中低品位的石英原料及石英質(zhì)廢棄物進(jìn)行物理分級(jí)初步實(shí)現(xiàn)集聚和高純石英砂分離，并進(jìn)一歩通過提純、進(jìn)行雜質(zhì)去除，最后得到具有不同物理形態(tài)和化學(xué)組成的、從超低品位到超聞品位的不同等級(jí)的聞純石英原料，最終達(dá)到石英資源的聞效利用。
【具體實(shí)施方式】
[0007]一種以低品位石英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法，
(1)取硅含量在90%以上、羥基含量在350ppm以上的低品位石英礦石，經(jīng)人工將礦石上的泥土用水沖洗，然后經(jīng)人工除雜分揀，破碎至粒徑為12-14_的石英塊，將石英塊放酸洗槽內(nèi)，加入由質(zhì)量濃度 36%的鹽酸和質(zhì)量濃度60%的氫氟酸構(gòu)成的兩酸混合酸，酸浸24小時(shí)，然后曬干；混合比例可以是任意比。
[0008](2)曬干的石英塊用粉碎機(jī)粉碎至40目-160目的石英砂，經(jīng)高強(qiáng)靜電法除雜(除去鐵、z?母等雜質(zhì))；
(3)將40目-160目的石英砂放入反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中加入由質(zhì)量濃度36%的鹽酸、質(zhì)量濃度60%的氫氟酸、質(zhì)量濃度49%的硝酸以及質(zhì)量濃度93%的氟硅酸構(gòu)成的四酸混合酸，通入導(dǎo)熱油將反應(yīng)釜加溫至90±5°C，旋轉(zhuǎn)浸泡24小時(shí)，將四酸混合酸加壓回收，然后用清水將反應(yīng)釜里的石英砂清洗到無酸，再用電導(dǎo)率< lOus/cm的純水沖洗，以期達(dá)到最佳清洗效果。
[0009](4)將反應(yīng)釜中石英砂取出放入浮選機(jī)里攪拌，加入水溫在40_50°C的純水，PH值為6-7 ;加入起泡劑:松醇油、航空煤油、黑藥，每種起泡劑用量為400-600克/噸石英砂，攪拌30分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35°C _45°C的溫水；加入抑制劑:棕櫚酸、紫胺、黃血鹽、氟硅酸鈉，每種抑制劑用量為100-200克/噸石英砂，攪拌30分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35V _45°C的溫水；加入捕收劑:混合胺、塔爾油皂、油酸，每種捕收劑用量為300-400克/噸石英砂，攪拌25分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35°C _45°C的溫水；加入紫凝劑:聚丙烯酰胺之氯化鋁、聚氟こ烯，每種紫凝劑用量為450-650克/噸石英砂，攪拌20分鐘，大量注入溫水，使浮選機(jī)內(nèi)雜質(zhì)排出；然后將石英砂放入箱內(nèi)用純水沖洗多遍，然后再用陰陽離子水沖洗多遍，直至最后一遍水質(zhì)PH值達(dá)到6-7 ；
(5)將浮選完后的石英砂裝入三連體脫羥烘烤爐中，在爐溫為1400°C -1600°C，以每小時(shí)25公斤石英砂的速度進(jìn)行脫羥烘烤，將原始羥基180ppm以上的羥基含量降低到15ppm，制備出純度Si02含量99.99%以上的高品位石英砂。所述百分比為質(zhì)量百分比。
[0010]所述四酸混合酸中鹽酸、氫氟酸、硝酸、氟硅酸的加入量分別為反應(yīng)釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
【權(quán)利要求】
1.一種以低品位石英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法，其特征在于: (1)取硅含量在90%以上、羥基含量在350ppm以上的低品位石英礦石，經(jīng)人工將礦石上的泥土用水沖洗，然后經(jīng)人工除雜分揀，破碎至粒徑為12-14_的石英塊，將石英塊放酸洗槽內(nèi)，加入由質(zhì)量濃度36%的鹽酸和質(zhì)量濃度60%的氫氟酸構(gòu)成的兩酸混合酸，酸浸24小時(shí)，然后曬干； (2)曬干的石英塊用粉碎機(jī)粉碎至40目-160目的石英砂，經(jīng)高強(qiáng)靜電法除雜； (3)將40目-160目的石英砂放入反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中加入由質(zhì)量濃度36%的鹽酸、質(zhì)量濃度60%的氫氟酸、質(zhì)量濃度49%的硝酸以及質(zhì)量濃度93%的氟硅酸構(gòu)成的四酸混合酸，反應(yīng)釜加溫至90±5°C，旋轉(zhuǎn)浸泡24小時(shí)，將四酸混合酸加壓回收，然后用清水將反應(yīng)釜里的石英砂清洗到無酸，再用電導(dǎo)率< 10us/cm的純水沖洗； (4)將反應(yīng)釜中石英砂取出放入浮選機(jī)里攪拌，加入水溫在40-50°C的純水，PH值為6-7 ;加入起泡劑:松醇油、航空煤油、黑藥，每種起泡劑用量為400-600克/噸石英砂，攪拌30分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35°C _45°C的溫水；加入抑制劑:棕櫚酸、紫胺、黃血鹽、氟硅酸鈉，每種抑制劑用量為100-200克/噸石英砂，攪拌30分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35°C -45°C的溫水；加入捕收劑:混合胺、塔爾油皂、油酸，每種捕收劑用量為300-400克/噸石英砂，攪拌25分鐘后，對(duì)浮選機(jī)里補(bǔ)充35°C _45°C的溫水；加入紫凝劑:聚丙烯酰胺之氯化鋁、聚氟こ烯，每種紫凝劑用量為450-650克/噸石英砂，攪拌20分鐘，大量注入溫水，使浮選機(jī)內(nèi)雜質(zhì)排出；然后將石英砂放入箱內(nèi)用純水沖洗多遍，然后再用陰陽離子水沖洗多遍，直至最后一遍水質(zhì)PH值達(dá)到 6-7 ； (5)將浮選完后的石英砂裝入三連體脫羥烘烤爐中，在爐溫為1400°C-1600°C，以每小時(shí)25公斤石英砂的速度進(jìn)行脫羥烘烤，將羥基含量降低到15ppm以下，制備出純度Si02質(zhì)量含量99.99%以上的高品位石英砂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以低品位石英礦為原料生產(chǎn)高品質(zhì)石英砂的方法，其特征在于:所述四酸混合酸中鹽酸、氫氟酸、硝酸、氟硅酸的加入量分別為反應(yīng)釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
【文檔編號(hào)】C01B33/12GK103449455SQ201310384893
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】徐傳龍, 馮維娥, 徐源 申請(qǐng)人:連云港市弘揚(yáng)石英制品有限公司