一種高純低鐵石英砂提純制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高純低鐵石英砂提純制備方法，包括破碎、酸洗、水洗、第一次磁選、固液分離、干燥、第二次磁選等步驟；本發(fā)明制備的高純低鐵石英砂純度不低于99.99％，F(xiàn)e2O3雜質(zhì)含量為1ppm?50ppm，產(chǎn)品純度高，鐵雜質(zhì)含量非常低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，并且大大減少了酸液和廢水對(duì)環(huán)境的污染，安全環(huán)保。
【專利說明】
一種高純低鐵石英砂提純制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石英砂的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高純低鐵石英砂提純制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]高純石英砂，又稱硅砂，是一種常見的非金屬礦物原料，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。石英砂可制造玻璃、耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、陶瓷、研磨材料、鑄造，石英砂在建筑中利用其有很強(qiáng)的抗酸性介質(zhì)浸蝕能力，用來制取耐酸混凝土及耐酸砂漿。二氧化硅作為硅原料的核心原料在硅原料的生產(chǎn)與供應(yīng)中起著不可替代的重要基礎(chǔ)作用。它所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué)光學(xué)特性，使得其在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來越重要的作用，如:IT行業(yè)的核心技術(shù)產(chǎn)品一一計(jì)算機(jī)芯片、光導(dǎo)纖維、電子產(chǎn)業(yè)的諧振器、新型電光源、高絕緣的封接材料、航空航天儀器、軍工技術(shù)產(chǎn)品、特種光學(xué)玻璃、化學(xué)分析儀器等等，都離不開這些基礎(chǔ)原料。
[0003]我國(guó)的石英砂選礦提純及深加工開發(fā)利用的比較晚，并且主要用于建筑工業(yè)，平板玻璃制造，陶瓷工業(yè)和鑄造工業(yè)，這些領(lǐng)域的一個(gè)共同點(diǎn)就是石英砂的需求量大，原料質(zhì)量要求低。對(duì)于我國(guó)一些產(chǎn)地的優(yōu)質(zhì)石英砂而言，基本上不經(jīng)過選礦提純或略經(jīng)提純，即可滿足工業(yè)用砂需求。
[0004]隨著石英砂其他利用價(jià)值的逐步研發(fā)，石英砂的應(yīng)用已從玻璃制品、建材、防水防腐材料等傳統(tǒng)領(lǐng)域，拓展到高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，如電子材料、電子顯屏、光纖通訊、Si02薄膜材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)κ⑸暗募兌纫髽O為苛刻，一般要求Si02含量大于 99.99%，雜質(zhì)含量，尤其是鐵雜質(zhì)含量，被限制在很低的范圍內(nèi)，因此在生產(chǎn)過程中提高石英砂的品位，即降低鐵元素的含量就顯得非常重要。
[0005]在現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)中，一般先進(jìn)行水洗脫泥，再采用機(jī)械擦洗、磁選、浮選、酸浸、 超聲波法、微生物浸出等除鐵方法。我國(guó)目前除鐵的方法雖然較多，但效果均不太理想。機(jī)械擦洗除鐵、磁選法除鐵和浮選法除鐵應(yīng)用的領(lǐng)域廣泛，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，但除鐵效果不太好;超聲波除鐵適用于對(duì)產(chǎn)品純度要求高、用量少的生產(chǎn)企業(yè)，不適用于大規(guī)模生產(chǎn)；酸浸法除鐵除鐵效果不理想，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，且環(huán)境污染較嚴(yán)重;微生物除鐵技術(shù)還不完善，目前還處于實(shí)驗(yàn)階段。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種高純低鐵石英砂提純制備方法，制備的石英砂產(chǎn)品純度高、鐵雜質(zhì)含量非常低，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]—種高純低鐵石英砂提純制備方法，包括以下步驟:
[0009](1)破碎:將天然石英礦石進(jìn)行破碎，制備成40-180目的石英砂；[〇〇1〇] (2)酸洗:將步驟(1)破碎得到的石英砂加入酸液中，在30-100°C的溫度下，在酸液流動(dòng)的狀態(tài)下保溫提純2-8小時(shí)；
[0011](3)水洗:將步驟(2)酸洗后的石英砂用水洗至中性；[0012 ](4)第一次磁選:將步驟(3)水洗后的石英砂進(jìn)行磁選；[0013 ](5)固液分離:將步驟(4)磁選后的石英砂放入離心脫水系統(tǒng)中進(jìn)行固液分離；
[0014](6)干燥:將步驟(5)固液分離得到的石英砂干燥至含水量小于5%;[〇〇15](7)第二次磁選:將步驟(6)干燥后的石英砂進(jìn)行磁選，即得到純度不低于99.99%的高純低鐵石英砂。
[0016]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟(2)中，酸液為質(zhì)量濃度為10%_29%的稀鹽酸和質(zhì)量濃度為3%_10%的氫氟酸組成的混合酸。
[0017]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟(2)中，酸洗石英砂后的酸液通過過濾處理后循環(huán)使用，酸洗產(chǎn)生的酸霧收集后循環(huán)使用。
[0018]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟(3)中，水洗石英砂后的廢水通過中和處理后循環(huán)使用。
[0019]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟(4)中，磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯。 [〇〇2〇]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟(7)中，磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:[〇〇22]1、本發(fā)明通過先將天然石英礦石破碎成40-180目的石英砂，再利用熱酸液動(dòng)態(tài)浸出工藝和兩次關(guān)鍵時(shí)機(jī)的磁選工藝，制備的高純低鐵石英砂純度不低于99.99%，F(xiàn)e2〇3雜質(zhì)含量為lppm-50ppm，產(chǎn)品純度高，鐵雜質(zhì)含量非常低，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。[〇〇23]2、本發(fā)明將酸洗石英砂后的酸液通過過濾處理后循環(huán)使用，酸洗產(chǎn)生的酸霧收集后循環(huán)使用，水洗石英砂后的廢水通過中和處理后循環(huán)使用，大大減少了酸液和廢水對(duì)環(huán)境的污染，安全環(huán)保。【附圖說明】[〇〇24]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。【具體實(shí)施方式】[〇〇25]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0026]實(shí)施例1
[0027]—種高純低鐵石英砂提純制備方法，包括以下步驟:[〇〇28](1)破碎:將天然石英礦石進(jìn)行破碎，制備成40-180目的石英砂；
[0029](2)酸洗:質(zhì)量濃度為15%的稀鹽酸和質(zhì)量濃度為4%的氫氟酸組成的混合酸作為酸液，將步驟(1)破碎得到的石英砂加入酸液中，在90-100°C的溫度下，在酸液流動(dòng)的狀態(tài)下保溫提純2小時(shí);酸洗石英砂后的酸液通過過濾處理后循環(huán)使用，酸洗產(chǎn)生的酸霧收集后循環(huán)使用；
[0030](3)水洗:將步驟(2)酸洗后的石英砂用水洗至中性；水洗石英砂后的廢水通過中和處理后循環(huán)使用；
[0031](4)第一次磁選:將步驟(3)水洗后的石英砂通過磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯的磁選機(jī)進(jìn)行磁選；[0032 ](5)固液分離:將步驟(4)磁選后的石英砂放入離心脫水系統(tǒng)中進(jìn)行固液分離；
[0033](6)干燥:將步驟(5)固液分離得到的石英砂干燥至含水量小于5%;[〇〇34](7)第二次磁選:將步驟(6)干燥后的石英砂通過磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯的磁選機(jī)進(jìn)行磁選，即得到高純低鐵石英砂，經(jīng)檢測(cè)，其純度不低于99.99%，F(xiàn)e2〇3雜質(zhì)含量為16ppm〇
[0035]實(shí)施例2
[0036]—種高純低鐵石英砂提純制備方法，包括以下步驟:[〇〇37](1)破碎:將天然石英礦石進(jìn)行破碎，制備成40-180目的石英砂；[〇〇38](2)酸洗:質(zhì)量濃度為20%的稀鹽酸和質(zhì)量濃度為7%的氫氟酸組成的混合酸作為酸液，將步驟(1)破碎得到的石英砂加入酸液中，在70_80°C的溫度下，在酸液流動(dòng)的狀態(tài)下保溫提純5小時(shí);酸洗石英砂后的酸液通過過濾處理后循環(huán)使用，酸洗產(chǎn)生的酸霧收集后循環(huán)使用；
[0039](3)水洗:將步驟(2)酸洗后的石英砂用水洗至中性；水洗石英砂后的廢水通過中和處理后循環(huán)使用；
[0040](4)第一次磁選:將步驟(3)水洗后的石英砂通過磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯的磁選機(jī)進(jìn)行磁選；[0041 ](5)固液分離:將步驟(4)磁選后的石英砂放入離心脫水系統(tǒng)中進(jìn)行固液分離；
[0042](6)干燥:將步驟(5)固液分離得到的石英砂干燥至含水量小于5%;[〇〇43](7)第二次磁選:將步驟(6)干燥后的石英砂通過磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯的磁選機(jī)進(jìn)行磁選，即得到高純低鐵石英砂，經(jīng)檢測(cè)，其純度不低于99.99%，F(xiàn)e2〇3雜質(zhì)含量為 23ppm〇
[0044]實(shí)施例3
[0045]—種高純低鐵石英砂提純制備方法，包括以下步驟:[〇〇46](1)破碎:將天然石英礦石進(jìn)行破碎，制備成40-180目的石英砂；[〇〇47](2)酸洗:質(zhì)量濃度為25%的稀鹽酸和質(zhì)量濃度為10%的氫氟酸組成的混合酸作為酸液，將步驟(1)破碎得到的石英砂加入酸液中，在40_50°C的溫度下，在酸液流動(dòng)的狀態(tài)下保溫提純8小時(shí);酸洗石英砂后的酸液通過過濾處理后循環(huán)使用，酸洗產(chǎn)生的酸霧收集后循環(huán)使用；
[0048](3)水洗:將步驟(2)酸洗后的石英砂用水洗至中性；水洗石英砂后的廢水通過中和處理后循環(huán)使用；[〇〇49](4)第一次磁選:將步驟(3)水洗后的石英砂通過磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯的磁選機(jī)進(jìn)行磁選；
[0050](5)固液分離:將步驟(4)磁選后的石英砂放入離心脫水系統(tǒng)中進(jìn)行固液分離；
[0051](6)干燥:將步驟(5)固液分離得到的石英砂干燥至含水量小于5%;[〇〇52](7)第二次磁選:將步驟(6)干燥后的石英砂通過磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯的磁選機(jī)進(jìn)行磁選，即得到高純低鐵石英砂，經(jīng)檢測(cè)，其純度不低于99.99%，F(xiàn)e2〇3雜質(zhì)含量為12ppm〇
[0053]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高純低鐵石英砂提純制備方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)破碎:將天然石英礦石進(jìn)行破碎，制備成40-180目的石英砂；(2)酸洗:將步驟(1)破碎得到的石英砂加入酸液中，在30-100°C的溫度下，在酸液流動(dòng) 的狀態(tài)下保溫提純2-8小時(shí)；(3)水洗:將步驟(2)酸洗后的石英砂用水洗至中性；(4)第一次磁選:將步驟(3)水洗后的石英砂進(jìn)行磁選；(5)固液分離:將步驟(4)磁選后的石英砂放入離心脫水系統(tǒng)中進(jìn)行固液分離；(6)干燥:將步驟(5)固液分離得到的石英砂干燥至含水量小于5%;(7)第二次磁選:將步驟(6)干燥后的石英砂進(jìn)行磁選，即得到純度不低于99.99%的高 純低鐵石英砂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純低鐵石英砂提純制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中， 酸液為質(zhì)量濃度為1〇%_29%的稀鹽酸和質(zhì)量濃度為3%-10%的氫氟酸組成的混合酸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純低鐵石英砂提純制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中， 酸洗石英砂后的酸液通過過濾處理后循環(huán)使用，酸洗產(chǎn)生的酸霧收集后循環(huán)使用。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純低鐵石英砂提純制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中， 水洗石英砂后的廢水通過中和處理后循環(huán)使用。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純低鐵石英砂提純制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中， 磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純低鐵石英砂提純制備方法，其特征在于:所述步驟(7)中， 磁選的磁場(chǎng)強(qiáng)度為5000-18000高斯。
【文檔編號(hào)】C01B33/12GK106082239SQ201610409101
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】郭龍坤, 李寧, 郭龍平, 郭龍林
【申請(qǐng)人】四川省青川紅源石業(yè)有限責(zé)任公司