[发明专利]一种高纯度石英砂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石英砂制备技术领域，具体涉及一种高纯度石英砂的制备方法。

背景技术

石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO₂。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7。

石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料，滤料等工业。

石英砂是无色、透明的石英的变种，希腊人称为“Krystallos”，意思是“洁白的冰”，他们确信石英是耐久而坚固的冰。中国古代人认为嘴里含上冷的水晶能够止渴。石英砂岩是固结的碎屑岩石，石英碎屑含量达95%以上，来源于各种岩浆岩，沉积岩和变质岩，重质矿物较少，伴生矿物为长石、云母和黏土矿物。石英岩分沉积成因和变质成因两种，前者碎屑颗粒与胶结物的界限不明显，后者指变质程度深、质纯的石英岩矿石。脉石英是由热液作用形成，几乎全部由石英组成，致密块状构造。石英砂中矿物含量变化较大，以石英为主，其次为长石、云母、岩屑、重矿物，黏土矿物等。

对于石英砂的制备，目前国内主要存在如下专利文献：

公开号为107140654A的中国专利公开了一种改性石英砂制备方法，涉及石英砂加工技术领域；包括擦洗、球磨、包覆、烘干和烧结工艺，改性前采用球磨工艺将石英砂球磨到更小粒度，有利于石英砂粉体更好的分散，从而增加改性均匀性，提高改性质量，在较高温度搅拌作用下对石英砂粉体进行包覆改性，使得所有石英砂被包覆的概率是一致的，烧结过程能够将改性剂中的挥发性物质去除，同时使得包覆材料组织更加致密，与石英砂基体结合力更强，不容易从石英砂表面脱落，从而使改性石英砂性质稳定。然而，该专利所提供的制备方法，注重对石英砂的改性处理，确实对改性后石英砂纯度的注重。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种高纯度石英砂的制备方法，制得的石英砂纯度高，具有热膨胀系数小，内应力低，高耐湿性，低放射性等优良特性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种高纯度石英砂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1) 粗破碎；

取天然水晶石或天然石英，送入破碎机，进行粗破碎，得若干大小为60~70mm碎块；

2) 细粉碎

将步骤1)所得碎块送入粉碎机粉碎成5~10mm的碎粒；

3) 磁选

将碎粒送入磁选机进行磁选处理；

4) 煅烧

将步骤3)处理后的碎粒送入煅烧炉进行煅烧，得浆料；

5) 酸洗

将所得浆料送入浸酸槽中进行酸洗，浆料与浸酸槽内酸液用量的质量体积比为1：3~5，kg/L，至浆料pH值为3~5；

6) 超声波清洗

将酸洗后的浆料送入超声波清洗机进行超声波清洗，至浆料pH值为6~7；

7) 烘干

将水洗后的浆料送入烘干机烘干；

8) 分筛

将烘干后所得物料过6~10目筛网进行筛分，得所述高纯度石英砂。

进一步，步骤3)所述磁选机磁场强度为800~1200Oe。

优选地，步骤4)所述煅烧温度为500~600℃，煅烧时间1~2小时。

优选地，步骤5)所用酸液为氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种，酸洗温度为70~80℃，酸洗时间1~2小时，酸洗后静置，时间为0.5~1小时。

优选地，步骤6)超声波清洗机的超声频率为70~80KHz，清洗温度为40~50℃，功率密度1~1.5W/cm²。

优选地，步骤5)中酸洗后静置，时间为0.5~1小时。

优选地，步骤7)烘干温度150~160℃，烘干时长3~4小时。

本发明具有如下优点：

采用1-4级天然水晶石或优质天然石英经过精心挑选、粗破碎、煅烧、细粉碎、酸处理、高纯水清洗、烘干、分筛、磁选等一系列工艺生产而成，所得高纯度石英砂可用于生产耐高温石英玻璃管、高级玻璃制品等，所得石英砂熔点为1750℃，真比重2.65g/cm3，莫氏硬度为7，外观为白色粉末。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。

本发明所提供的一种高纯度石英砂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：