[发明专利]一种石英砂提纯工艺

说明书

技术领域

本发明涉及石英砂提纯技术领域，具体涉及一种石英砂提纯工艺。

背景技术

二氧化硅是一类极为重要的光电子材料，广泛应用于半导体、光纤通讯、激光和航天等高新技术领域，随着这些领域的迅速发展，对石英砂的提纯工作有了更加严格的要求，目前我国需要的高纯二氧化硅部分依赖于进口，因此，如果获得高纯度二氧化硅，满足高新技术领域的发展，对促进国民经济发展有着重要的意义。

目前对于石英砂的提纯除铁，采用的是磁选法，但是磁选只能去除磁性矿物，如赤铁矿、褐铁矿、黑云母、钛铁矿、黄铁矿等，对于石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁，则无能为力，使得最终石英砂纯度并不理想。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种石英砂提纯工艺，使得石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁被浸出，提高石英砂纯度。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种石英砂提纯工艺，包括以下步骤：

(1)破碎：将粗制石英砂放入破碎机中进行破碎，过10目筛，筛上的石英砂继续破碎，过15目筛，然后将两次筛分的石英砂混合，破碎，过20目筛；

(2)脱泥：将步骤(1)过筛后的石英砂用清洗液浸泡20-30min，用清水冲洗脱泥；所述清洗液包括偏硅酸钠、活性炭粉末、乙醇和水，其制备方法为：将水加热到55-60℃，加入乙醇，水与乙醇的体积比为3:2，溶解完全后加入偏硅酸钠，搅拌，保证偏硅酸钠的浓度为5-8％，将温度降到室温，加入活性炭粉末，制得所述清洗液；

(3)酸浸：将脱泥后的石英砂浸泡于酸液中，所述酸液由10-15％浓度的草酸、0.8-0.9％浓度的甲酸和0.4-0.5％的柠檬酸组成；

(4)清洗：将酸浸后的石英砂用清水清洗，得到最终提纯后的石英砂。

优选的，所述步骤(1)中粗制石英砂规格为5目。

优选的，所述步骤(1)中破碎机转速为700-800r/min，功率为12kW。

优选的，所述步骤(3)酸浸的温度为40-45℃，时间为5-6h。

(三)有益效果

本发明提供了一种石英砂提纯工艺，其有益效果为：

(1)采取多次破碎工艺，将粗制石英砂的粒度减小，暴露更多的表面积，有利于将内部杂质更彻底的除去，且破碎过程中采用逐级过筛，能加快破碎过程；

(2)脱泥过程中并非采取常规清水清洗，而是用自制清洗液清洗，不仅可以去除石英砂表面的油污、脏泥，而且能预先瓦解石英砂表面的薄膜铁，对酸浸工艺起到很大的协同作用；

(3)酸浸过程中将石英砂内部的杂质以及表面的薄膜铁去除，达到提纯的效果，酸液采用强酸和弱酸搭配的方式，强酸为主，弱酸为辅，有利于杂质最大程度的去除。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种石英砂提纯工艺，包括以下步骤：

(1)破碎：将粗制石英砂放入破碎机中进行破碎，过10目筛，筛上的石英砂继续破碎，过15目筛，然后将两次筛分的石英砂混合，破碎，过20目筛；

(2)脱泥：将步骤(1)过筛后的石英砂用清洗液浸泡20min，用清水冲洗脱泥；所述清洗液包括偏硅酸钠、活性炭粉末、乙醇和水，其制备方法为：将水加热到55℃，加入乙醇，水与乙醇的体积比为3:2，溶解完全后加入偏硅酸钠，搅拌，保证偏硅酸钠的浓度为5％，将温度降到室温，加入活性炭粉末，制得所述清洗液；

(3)酸浸：将脱泥后的石英砂浸泡于酸液中，所述酸液由14％浓度的草酸、0.8％浓度的甲酸和0.4％的柠檬酸组成；

(4)清洗：将酸浸后的石英砂用清水清洗，得到最终提纯后的石英砂。

所述步骤(1)中粗制石英砂规格为5目。

所述步骤(1)中破碎机转速为750r/min，功率为12kW。

所述步骤(3)酸浸的温度为40℃，时间为5h。

实施例2：

一种石英砂提纯工艺，包括以下步骤：