[发明专利]一种利用石英尾砂生产高纯石英粉的工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用石英尾砂生产高纯石英粉的方法及专用的装置，属于非金属矿深加工和环保技术领域。

背景技术

石英尾砂：顾名思义，它是石英砂加工生产过程中最末短或最尾端的砂粉，也是副产品。目前我国石英砂加工企业所产的尾砂的目数大都在120目筛以下至400目筛以上的区间范围，年产石英尾砂以千万吨计，主要分布再安徽凤阳、广东河源、山东临沂、河北沙河和雷庄等。石英尾砂相对于成品石英砂(24目筛下至120目筛上)来说：不仅其粒径小、比表面积大、表面能大、沉淀的时间长、所含的水分高、杂质多、加工难、干燥更难，而且市场需求只有少量的用作建筑陶瓷、水泥行业和建筑用加气砖行业等，其价格每吨视其品质而异，脉石英矿所产的尾砂每吨在几十元左右；其他沉积岩的石英尾砂每吨在10～15元不等。因此，石英尾砂不仅成为每个生产石英砂企业的“鸡肋”，而且还得要专用的、较大的水泥场地进行储存、堆放。更使人头疼的是：雨天，石英尾砂随雨水到处流淌，严重地污染了水资源环境；晴天，刮风时粉尘随风飘扬，严重地污染空气质量环境等。所以，一般生产石英砂的企业都把石英尾砂作为垃圾来处理。

随着科技水平的飞速发展和社会的不断进步，人们的生活水平和自身素质的不断提高，人们环保意识的也愈来愈强。2015年1月1日新修订后《环保法》开始实施，使人们的环保意识又上升到了一个新的高度。关于石英尾砂的综合处理及利用问题越来越多引起和受到石英砂加工企业和全社会的极大关注。因此，如何科学地、合理地、充分地、有效地利用我国现有的、丰富的、廉价的石英尾砂资源，研发出市场急需且具有高技术含量和高附加值石英尾砂产品，并做到生产过程中零污染、零排放的先进技术及工艺及装置，是摆在我们每一个硅材料研发技术人员面前的一个全新的、富有时代性且具有挑战性的课题。查询相关专利及文献资料，没有检索到关于利用石英尾砂生产高纯石英粉专利文献报道。

发明内容

本发明提供了一种采用石英尾砂生产高纯石英粉的工艺方法，解决了背景技术中的不足，该方法能够有效的利用石英尾砂，将其生产成高附加值的高纯石英粉，实现变废为宝的目的。

实现本发明上述目的所提供的技术方案为：

(1)一种利用石英尾砂生产高纯石英粉的工艺，包括以下步骤：(1)、测试石英尾砂中的杂质的含量，杂质包括Al₂O₃、Fe₂O₃，判断石英尾砂中Al₂O₃的含量是否大于2％；

(2)、对于Al₂O₃的含量≥2％的石英尾砂，将石英尾砂放入反应釜中，向反应釜中添加氢氟酸，开启搅拌对石英尾砂进行酸洗，酸洗完毕后将酸液脱除并回收，再对酸洗后的石英尾砂进行浮选，浮选后将石英尾砂洗涤至中性，离心脱水后备用；

对于Al₂O₃的含量＜2％的石英尾砂，将石英尾砂放入反应釜中，向反应釜中添加氢氟酸，开启搅拌进行酸洗，搅拌至石英尾砂中的Al₂O₃的含量＜0.1％，然后将酸液脱除并回收；将酸洗后的石英尾砂洗涤至中性，离心脱水后备用；

(3)、将步骤(2)中处理后的物料放入反应釜中，采用硝酸与氟硅酸的混合酸液进行酸洗，在70～90度的条件下酸洗3～6小时，以溶除物料中的铁质，最后把物料冷却至室温，脱除酸液并回收；

(4)将上步骤中除去铁质后的石英尾砂用水洗涤至中性后脱水，再把物料放入反应釜中用浓盐酸进行酸洗，在60～90度的条件下酸洗3～6小时，脱除酸液回收套用；

(5)、将上步骤中脱除盐酸后的石英尾砂用水洗涤至中性后脱水，先分离出其中的120～200目以及200～400目的石英砂粉再用去离子水或电子级超纯水洗涤至石英砂粉中氯离子、硝酸根离子以及氟离子的总含量＜0.001％后脱水干燥；或者先用去离子水或电子级超纯水洗涤至石英粉中氯离子、硝酸根离子以及氟离子的总含量＜0.001％并脱水干燥后再分离出其中的120～200目以及200～400目的石英砂粉，即制得高纯石英粉。

步骤(1)中的石英尾砂若为新产出的石英尾砂，用清水漂洗并用离心机脱水至其中水分含量为5～8％，然后再测定杂质的含量；若为长期堆放的石英尾砂，则先进行打浆，再用清水漂洗并用离心机脱水至其中水分含量为5～8％，然后再测定杂质的含量；若为水分含量小于5％的石英尾砂，则直接测定杂质的含量。