一種以低品位石英礦為原料生產高品質石英砂的方法

2023-07-22 14:53:21

一種以低品位石英礦為原料生產高品質石英砂的方法
【專利摘要】一種以低品位石英礦為原料生產高品質石英砂的方法，取低品位石英礦石，經水衝洗、人工除雜分揀後破碎至粒徑為12-14mm的石英塊，將石英塊酸浸24小時，然後曬乾；粉碎至40目-160目的石英砂，經高強靜電法除雜，用四酸混合酸旋轉浸泡24小時，然後進行浮選和脫羥烘烤，製備出羥基含量低於15ppm，純度SiO2含量99.99%以上的高品位石英砂。其工藝合理、成品雜質低、質量好。本發明根據資源梯級，高效利用原則，對中低品位的石英原料及石英質廢棄物進行進一步提純、進行雜質去除，最後得到具有不同物理形態和化學組成的、從超低品位到超高品位的不同等級的高純石英原料，最終達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高品質石英砂的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及ー種石英砂的製備技術，特別是ー種以低品位石英礦為原料生產高品質石英砂的方法。
【背景技術】
[0002]隨著太陽能產業、電子通信半導體、光纖通信產業及石英玻璃燈具照明等產業的高速發展，對優質石英資源需求量逐年大幅提高，我國優質石英原料供應不足，需要通過進ロ滿足需求，另ー方面，我國大量9090位品位的石英原料在生產過程中被廢棄或無法得到利用，造成資源浪費。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種エ藝合理，成品雜質低、質量好的以低品位石 英礦為原料生產高品質石英砂的方法。
[0004]本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種以低品位石英礦為原料生產高品質石英砂的方法，其特點是:
(1)取矽含量在90%以上、羥基含量在350ppm以上的低品位石英礦石，經人工將礦石上的泥土用水衝洗，然後經人工除雜分揀，破碎至粒徑為12-14_的石英塊，將石英塊放酸洗槽內，加入由質量濃度36%的鹽酸和質量濃度60%的氫氟酸構成的兩酸混合酸，酸浸24小時，然後曬乾；
(2)曬乾的石英塊用粉碎機粉碎至40目-160目的石英砂，經高強靜電法除雜；
(3)將40目-160目的石英砂放入反應釜中，向反應釜中加入由質量濃度36%的鹽酸、質量濃度60%的氫氟酸、質量濃度49%的硝酸以及質量濃度93%的氟矽酸構成的四酸混合酸，反應釜加溫至90 ±5°C，旋轉浸泡24小時，將四酸混合酸加壓回收，然後用清水將反應釜裡的石英砂清洗到無酸，再用電導率< lOus/cm的純水衝洗，以期達到最佳清洗效果；
(4)將反應釜中石英砂取出放入浮選機裡攪拌，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分鐘後，對浮選機裡補充35V _45°C的溫水；加入抑制劑:棕櫚酸、紫胺、黃血鹽、氟矽酸鈉，每種抑制劑用量為100-200克/噸石英砂，攪拌30分鐘後，對浮選機裡補充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分鐘後，對浮選機裡補充35°C _45°C的溫水；加入紫凝劑:聚丙烯醯胺之氯化鋁、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，使浮選機內雜質排出；然後將石英砂放入箱內用純水衝洗多遍，然後再用陰陽離子水衝洗多遍，直至最後一遍水質PH值達到6-7 ；
(5)將浮選完後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25公斤石英砂的速度進行脫羥烘烤，將羥基含量降低到15ppm以下，製備出純度Si02含量99.99%以上的高品位石英砂。[0005]本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進ー步實現，所述四酸混合酸中鹽酸、氫氟酸、硝酸、氟矽酸的加入量分別為反應釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
[0006]本發明與現有技術相比，針對目前石英砂生產エ藝，利用靜電除雜、等エ藝，並調整為反應釜旋旋轉浸泡，通過專用浮選劑、酸洗劑等試劑配方將低品位石英原料製備成高品位石英砂。其エ藝合理、成品雜質低、質量好。本發明根據資源梯級，高效利用原則，通過技術創新、エ藝研發，對中低品位的石英原料及石英質廢棄物進行物理分級初步實現集聚和高純石英砂分離，並進一歩通過提純、進行雜質去除，最後得到具有不同物理形態和化學組成的、從超低品位到超聞品位的不同等級的聞純石英原料，最終達到石英資源的聞效利用。
【具體實施方式】
[0007]一種以低品位石英礦為原料生產高品質石英砂的方法，
(1)取矽含量在90%以上、羥基含量在350ppm以上的低品位石英礦石，經人工將礦石上的泥土用水衝洗，然後經人工除雜分揀，破碎至粒徑為12-14_的石英塊，將石英塊放酸洗槽內，加入由質量濃度 36%的鹽酸和質量濃度60%的氫氟酸構成的兩酸混合酸，酸浸24小時，然後曬乾；混合比例可以是任意比。
[0008](2)曬乾的石英塊用粉碎機粉碎至40目-160目的石英砂，經高強靜電法除雜(除去鐵、z?母等雜質)；
(3)將40目-160目的石英砂放入反應釜中，向反應釜中加入由質量濃度36%的鹽酸、質量濃度60%的氫氟酸、質量濃度49%的硝酸以及質量濃度93%的氟矽酸構成的四酸混合酸，通入導熱油將反應釜加溫至90±5°C，旋轉浸泡24小時，將四酸混合酸加壓回收，然後用清水將反應釜裡的石英砂清洗到無酸，再用電導率< lOus/cm的純水衝洗，以期達到最佳清洗效果。
[0009](4)將反應釜中石英砂取出放入浮選機裡攪拌，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分鐘後，對浮選機裡補充35°C _45°C的溫水；加入抑制劑:棕櫚酸、紫胺、黃血鹽、氟矽酸鈉，每種抑制劑用量為100-200克/噸石英砂，攪拌30分鐘後，對浮選機裡補充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分鐘後，對浮選機裡補充35°C _45°C的溫水；加入紫凝劑:聚丙烯醯胺之氯化鋁、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，使浮選機內雜質排出；然後將石英砂放入箱內用純水衝洗多遍，然後再用陰陽離子水衝洗多遍，直至最後一遍水質PH值達到6-7 ；
(5)將浮選完後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25公斤石英砂的速度進行脫羥烘烤，將原始羥基180ppm以上的羥基含量降低到15ppm，製備出純度Si02含量99.99%以上的高品位石英砂。所述百分比為質量百分比。
[0010]所述四酸混合酸中鹽酸、氫氟酸、硝酸、氟矽酸的加入量分別為反應釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
【權利要求】
1.一種以低品位石英礦為原料生產高品質石英砂的方法，其特徵在於: (1)取矽含量在90%以上、羥基含量在350ppm以上的低品位石英礦石，經人工將礦石上的泥土用水衝洗，然後經人工除雜分揀，破碎至粒徑為12-14_的石英塊，將石英塊放酸洗槽內，加入由質量濃度36%的鹽酸和質量濃度60%的氫氟酸構成的兩酸混合酸，酸浸24小時，然後曬乾； (2)曬乾的石英塊用粉碎機粉碎至40目-160目的石英砂，經高強靜電法除雜； (3)將40目-160目的石英砂放入反應釜中，向反應釜中加入由質量濃度36%的鹽酸、質量濃度60%的氫氟酸、質量濃度49%的硝酸以及質量濃度93%的氟矽酸構成的四酸混合酸，反應釜加溫至90±5°C，旋轉浸泡24小時，將四酸混合酸加壓回收，然後用清水將反應釜裡的石英砂清洗到無酸，再用電導率< 10us/cm的純水衝洗； (4)將反應釜中石英砂取出放入浮選機裡攪拌，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分鐘後，對浮選機裡補充35°C _45°C的溫水；加入抑制劑:棕櫚酸、紫胺、黃血鹽、氟矽酸鈉，每種抑制劑用量為100-200克/噸石英砂，攪拌30分鐘後，對浮選機裡補充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分鐘後，對浮選機裡補充35°C _45°C的溫水；加入紫凝劑:聚丙烯醯胺之氯化鋁、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，使浮選機內雜質排出；然後將石英砂放入箱內用純水衝洗多遍，然後再用陰陽離子水衝洗多遍，直至最後一遍水質PH值達到 6-7 ； (5)將浮選完後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25公斤石英砂的速度進行脫羥烘烤，將羥基含量降低到15ppm以下，製備出純度Si02質量含量99.99%以上的高品位石英砂。
2.根據權利要求1所述的以低品位石英礦為原料生產高品質石英砂的方法，其特徵在於:所述四酸混合酸中鹽酸、氫氟酸、硝酸、氟矽酸的加入量分別為反應釜中石英砂重量的15-20%、2-3%、1-3%、1-2%。
【文檔編號】C01B33/12GK103449455SQ201310384893
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】徐傳龍, 馮維娥, 徐源 申請人:連雲港市弘揚石英製品有限公司