[发明专利]一种实验器材用超纯石英砂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种实验器材用超纯石英砂，其特征在于，所述超纯石英砂粒径为50~80目，超纯石英砂中SiO₂含量>99.999%，碱金属总含量<50mg/kg，气液包裹体含量为90~110mg/kg。

2.根据权利要求1所述的实验器材用超纯石英砂，所述超纯石英砂粒径为50~80目，超纯石英砂中SiO₂含量为99.999~99.9999%，碱金属总含量为20~32mg/kg。

3.一种实验器材用超纯石英砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.精选石英硅矿：将多个地区的国产石英硅矿反复进行ICP分析比较，筛选，然后，用低浓度酸溶液浸洗表面杂质，再用大量去离子水快速冲洗，得到石英硅矿粗品；

S2.酸浸：将步骤S1所得粗品颗粒经雷蒙磨粉碎，过筛，“王水”浸泡，去除金属杂质，再用去离子水冲洗，即得石英砂粗品；

S3.浮选：将步骤S2所得石英砂粗品加入浮选溶剂中浮选剔除出非石英砂颗粒；

S4.磁选：将步骤S3石英砂粗品用去离子水冲洗，烘干后，再用磁选机磁选；

S5.高温真空处理：将步骤S4磁选出来的石英砂颗粒置于高温、真空条件下保温，降温后再通氯气处理，超导提纯；

S6.超声波处理：将步骤S5所得石英砂颗粒通过超声波处理，即得超纯石英砂。

4.根据权利要求3所述的实验器材用超纯石英砂的制备方法，其特征在于，其中，步骤S1中筛选出碱金属总含量低于220mg/kg、气液包裹体总含量为1600~2000mg/kg的石英硅矿。

5.根据权利要求3所述的实验器材用超纯石英砂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述酸溶液为草酸、盐酸、磷酸、硫酸中的一种或几种，所述酸溶液浓度为1~10%。

6.根据权利要求3所述的实验器材用超纯石英砂的制备方法，其特征在于，步骤S1所述浸泡时间为60~120min，浸泡温度为80~92℃。

7.根据权利要求3所述的实验器材用超纯石英砂的制备方法，其特征在于，步骤S2所述的粉碎过筛筛网目数为50~80目，“王水”与石英硅矿粗品颗粒质量比为1:0.5~4，浸泡时间为10~15h，浸泡温度为50~58℃，所述雷蒙磨所用雷蒙球为高密度石英球或高铝球。

8.根据权利要求3所述的实验器材用超纯石英砂的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述浮选溶剂为氟硅酸钠、十二烷基磺酸钠、十五酸、氧化石蜡皂、N-(2-氨乙基)-月桂酰胺、N，N-二甲基十二胺中的一种或几种。

9.根据权利要求3所述的实验器材用超纯石英砂的制备方法，其特征在于，步骤S5所述高温温度为800~830℃，保温50~90min；步骤S6中所述超声处理功率为27~32kw，超声处理时间为30~ 90min，超声处理温度35~55℃。

10.如权利要求1~9任一项所述的超纯石英砂应用于精密、高档实验器材。