一种高纯石英砂提纯工艺的制作方法

本发明涉及石英砂提纯工艺，具体涉及一种高纯石英砂提纯工艺。

背景技术：

1、随着科学技术的进步，光电源、电子工业、光通讯、sio2薄膜材料、大规模和超大规模集成电路、激光、航天、军工等高科技产业迅猛进展，对高品级的石英原材料的需求量很大，但由于这些特种石英原材料对质量的要求很高，通常需求含量大于99.9％，甚至99.99％，而允许的杂质含量特别低。

2、现有的石英砂提纯过程中铁质薄膜固附着于颗粒表面和裂隙面，在选矿中使用的机械擦洗方法不能使其分别出来，酸浸工艺单一，石英中存在大量的含有杂质的包裹体，包裹体去除有限，导致生产成本高，生产效率低。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种高纯石英砂提纯工艺，以解决石英砂提纯过程中铁质薄膜固附着于颗粒表面和裂隙面，在选矿中使用的机械擦洗方法不能使其分别出来，酸浸工艺单一，石英中存在大量的含有杂质的包裹体，包裹体去除有限，导致生产成本高，生产效率低的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯石英砂提纯工艺，具体步骤如下：

3、s1、石英砂原料破碎：将石英砂原料通过电振机进行振动下料并输送入颚式破碎机，在颚式破碎机经过一级破碎之后，石英砂原料经过皮带机转送到反击破碎机，之后通过反击式破碎机进行二次破碎，破碎完成后由皮带机运送到回转筛，在筛选过后，粗料应该经由皮带机再次运送到反击式破碎机，反击式破碎机继续进行破碎，细料通过皮带机输送入库；

4、s2、微波加热酸洗：将石英砂细料，使用微波加热石英砂细料，加热保持稳定的酸洗温度，配制一定浓度的混酸，将混酸加入石英砂细料中并持续搅拌；

5、s3、超声波擦洗：准备清洗液，在清洗液中应该加入适量的清洗剂，将需要清洗的石英砂放入超声波清洗机的清洗槽中进行擦洗，在超声波作用下，粘附在颗粒表面的铁杂质便脱落下来进入液相，从而达到除铁的目的；

6、s4、浮选：将擦洗完成后的石英砂倒入浮选机中进行浮选从而去除硅石矿物原材料中的长石、云母等非磁性伴生杂质矿物；

7、s5、磁选：对石英砂采取干式磁选初选，除去含铁矿物及其连生体颗粒；

8、s6、微波酸浸：将石英砂料使用微波加热，将上述步骤s2中的混酸加入并持续搅拌，微波酸洗时间设置为45min，微波酸浸过程中持续搅拌，利用冲击波或颗粒间相互碰撞摩擦，使溶解出的可溶性杂质化合物不沉积在砂粒表面，增大反应的接触面积，提高酸浸除杂；

9、s7、微波煅烧爆裂、酸浸、水洗：采纳高温煅烧使气体包裹体炸裂，再经过酸洗和水洗来去除包裹体。热爆裂法除去二氧化硅微粉中杂质，达到高纯石英砂提纯效果。

10、优选的，所述步骤s1中回转筛的筛孔直径设置为30mm。

11、优选的，所述步骤s2中混酸的体积比vhcl：vhno3：vhf＝1：1:1，微波加热温度为20-60℃，微波酸洗时间设置为30-120min。

12、优选的，所述步骤s3中设置清洗机的超声波功率为40khz、清洗时间10-14min，清洗温度40-60℃。

13、优选的，所述步骤s4中矿浆温度控制在40-50℃。

14、优选的，所述步骤s5中随着磁场强度的增大，杂质的脱除率上升，磁场强度达10000oe时，为最佳场强，得到精矿sio299.10％，fe2o3含量0.070％。

15、本发明实施例具有如下优点：

16、1、在超声波作用下，粘附在颗粒表面的铁杂质便脱落下来进入液相，从而达到除铁的目的，不仅可以除去矿物表面的杂质，而且可以清除颗粒解理缝隙处的杂质，其除铁效果更好；

17、2、搅拌和超声波可添加酸液与石英颗粒表面接触的机会，同时利用冲击波或颗粒间相互碰撞摩擦，使溶解出的可溶性杂质化合物不沉积在砂粒表面，增大反应的接触面积，有利于提高酸浸除杂效果；

18、3、热爆裂对打开石英粒子内部包裹体有良好效果，可获得更高纯度的二氧化硅微粉，热爆裂法还不足以更改内部微小气液状态，由于石英中包裹体含量非常丰富，微波加热，在不破坏石英晶核的基础上，打开晶格，经爆裂酸洗后，达到高纯石英砂提纯效果。

技术特征：

1.一种高纯石英砂提纯工艺，其特征在于：具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂提纯工艺，其特征在于：所述步骤s1中回转筛的筛孔直径设置为30mm。

3.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂提纯工艺，其特征在于：所述步骤s2中混酸的体积比vhcl：vhno3：vhf＝1：1:1，微波加热温度为20-60℃，微波酸洗时间设置为30-120min。

4.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂提纯工艺，其特征在于：所述步骤s3中设置清洗机的超声波功率为40khz、清洗时间10-14min，清洗温度40-60℃。

5.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂提纯工艺，其特征在于：所述步骤s4中矿浆温度控制在40-50℃。

6.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂提纯工艺，其特征在于：所述步骤s5中随着磁场强度的增大，杂质的脱除率上升，磁场强度达10000oe时，为最佳场强，得到精矿sio299.10％，fe2o3含量0.070％。

技术总结本发明公开了一种高纯石英砂提纯工艺，涉及石英砂提纯工艺技术领域，其技术方案是：具体步骤如下：S1、石英砂原料破碎；S2、微波加热酸洗；S3、超声波擦洗；S4、浮选；S5、磁选；S6、微波酸浸；S7、微波煅烧爆裂、酸浸、水洗，在超声波作用下，粘附在颗粒表面的铁杂质便脱落下来进入液相，从而达到除铁的目的，不仅可以除去矿物表面的杂质，而且可以清除颗粒解理缝隙处的杂质，其除铁效果更好，搅拌和超声波可添加酸液与石英颗粒表面接触的机会，同时利用冲击波或颗粒间相互碰撞摩擦，使溶解出的可溶性杂质化合物不沉积在砂粒表面，增大反应的接触面积，有利于提高酸浸除杂效果，经爆裂酸洗后，达到高纯石英砂提纯效果。技术研发人员：李海卿,罗强受保护的技术使用者：佛山市水木青环环境科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18