[发明专利]一种精制石英砂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种精制石英砂的方法，具体是涉及一种把草酸与预处理过的粗石英砂混合后，利用超声波处理达到精制石英砂的技术，同时还涉及利用本发明中的滤液在含亚甲基蓝废水处理中的应用。

背景技术

随着科学技术的进步，高科技术用硅的需求量也将大大增加，而天然水晶资源的日趋枯竭，使得人们不得不将目光转向天然水晶的替代品——高纯和超纯石英砂。因此，积极探求和推动石英砂提纯技术的进步，实现精制石英砂、高纯和超纯石英砂的低成本，批量工业化生产，对于满足高科技用硅需求、变地方资源优势为经济优势以及原料工业的可持续发展，都具有重要意义。

酸浸是利用石英不溶于酸( HF除外) ,其它杂质矿物能被酸液溶解的特点,从而可以实现对石英的进一步提纯。牛福生等（牛福生,徐晓军,高建国,等.石英砂选矿提纯工艺研究[J].云南冶金,2001,30 (1):18~21.）认为酸类对石英中的非金属杂质矿物均有良好的去除效果,一般认为各种稀酸对Fe、Al、Mg的去除均有显著效果。I·I·塔拉索瓦等（I·I·塔拉索瓦.应用草酸浸出和光催化污水处理法生产玻璃砂[J].国外金属矿选矿,2003,(8):40~43.）对降低透明平板玻璃生产用硅砂含铁量的草酸浸出技术进行了研究，指出通常使用的热硫酸会产生中和浸出液污水和排放的环境问题，并认为使用草酸的主要优点在于,浸出时形成了光化学和微生物都可以降解的可溶性络合物(例如,三草酸铁(Ⅲ) 阴离子)。韩宪景等（韩宪景. 超高纯石英砂深加工生产[ J ] . 国外金属矿选矿,1998 , (7) :31～32.）认为搅拌和超声波可增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。赵洪力（赵洪力.用超声波进行的石英砂除铁试验研究[J].玻璃与搪瓷，2004,32 (2):44～48）在一些欧美国家比较系统地研究了石英酸浸提纯处理,而且包裹体易溶解于氢氟酸,能降低石英粉料中的包裹体含量。经过酸浸处理后的石英砂,可获得纯度达99. 99 %的高纯和超高纯石英砂。

混合物抽滤后，滤液一般被当作废液排出，不仅污染环境，而且浪费资源，不利于可持续发展。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种精制石英砂的方法，该方法是用草酸在超声条件下精制石英砂；再用混合物抽滤后的滤液对含亚甲基蓝废液进行光催化降解。

本发明的技术方案如下：

a． 粗石英砂的预处理

将粗石英砂于110℃干燥1~2小时，冷却、研磨、过110目筛备用；

b． 配制草酸含量为5 g/L的草酸水溶液备用；

c． 在草酸水溶液中加入预处理过的石英砂，超声处理3小时，抽滤，滤液待用；滤渣依次用稀盐酸、蒸馏水洗涤，然后在70~85℃干燥5小时，即得到精制的石英砂。图1中处理前后的石英砂X射线粉末衍射谱线几乎一致，表明超声处理对石英砂的晶相并无影响。

d． 步骤c 的滤液可应用于印染废水的处理，尤其是对亚甲基蓝的处理效率较高，能快速处理含亚甲基蓝废水。具体过程：取上一步真空抽滤的滤液20毫升，加入到60毫升浓度为20ppm亚甲基蓝废液中，在磁力搅拌下暗反应45分钟，光反应2小时。然后用离心管取样，将其置于3000rpm的离心机中离心分离5分钟，用吸管移取一定体积的上清液于比色管中，用紫外-可见光分光度测其脱色率。

本发明所涉及到的利用该滤液对含有亚甲基蓝废水的处理原理，可能是草酸在超声处理粗石英砂的过程中生成了金属铝或金属铁的配合物（三草酸铁(Ⅲ) 阴离子等），该类配合物具有光催化活性，能有效地处理印染废水。

本发明的显著优点在于：

1）本发明技术工艺简单，效果明显，精制后的石英砂的纯度高达99.9%，即超高纯的石英砂。

2）本发明中产生的滤液具有优越的吸附性能和光催化性能，广泛应用于印染废水的处理，尤其是对亚甲基蓝的处理效率较高，能快速处理含亚甲基蓝废水。

附图说明

图1是本发明所涉及的石英砂处理前后的X射线粉末衍射图。

图2是本发明所涉及的滤液处理亚甲基蓝的活性图。

图3 是本发明所涉及的滤液处理亚甲基蓝的紫外光谱图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：

将20克粗石英砂于110℃的数显鼓风干燥箱干燥1小时，冷却、研磨、110目过筛备用。