[发明专利]一种高纯度石英砂及其生产工艺

说明书

本发明提供了一种高纯度石英砂及其生产工艺，属于石英砂生产技术领域，该种高纯度石英砂其中二氧化硅的含量≥99.98%，三氧化二铁的含量≤0.00098%。该种高纯度石英砂经擦洗、磁选、浮选及微生物浸出，对杂质及铁的去除率高，使得产品具备较高的纯度；在除杂过程中处理温度不高，不会对产品质量造成影响，可使其保持一定的硬度。该种高纯度石英砂的制备工艺简单，成本低廉，所获得产品纯度高，质量好，适用于工业大规模生产。

技术领域

本发明属于石英砂生产技术领域，具体地，涉及一种高纯度石英砂及其生产工艺。

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，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。工业上将石英砂常分为：普通石英砂，精制石英砂，高纯石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。其中高纯石英砂是指SiO₂≥99.5—99.9％、Fe₂O₃≤0.001％的石英砂，主要用于高新技术产业，如航空航天、生物工程、电子技术、光纤、半导体等领域。随着科技的高速发展，高纯度石英砂的需求量也显著提高，对石英砂的纯度要求也越来越高。现有技术对于石英砂的提纯得到的产品纯度不够，而且质量不好。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高纯度石英砂及其生产工艺，该种高纯度石英砂具备较高的纯度，而且质量好；该种高纯度石英砂的生产工艺简单，产品纯度高，适宜于工业大规模推广。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种高纯度石英砂，其中二氧化硅的含量≥99.98％，三氧化二铁的含量≤0.00098％。

本发明还提供了一种高纯度石英砂的生产工艺，包括如下生产过程：

(1)取普通石英砂原料加入破碎机中进行破碎，将破碎的石英砂用振动筛筛选出小颗粒石英砂；

(2)将步骤(1)所得的小颗粒石英砂在超声波中进行机械擦洗脱泥，超声温度为45-65℃，超声时间为2.5-4.5小时，擦洗后用去离子水进行清洗，清洗三次后于烘箱内进行干燥，干燥温度为65-75℃，干燥时间24小时；

(3)将步骤(2)所得的干燥石英砂置于磁性机中进行磁选，以除去石英砂中的磁性物质；

(4)将步骤(3)所得的石英砂中加入去离子水，混合均匀后加入浮选剂，搅拌2-3.5小时，将浆液表面的泡沫去掉，余液用去离子水清洗三遍，过滤，将滤饼于烘箱内进行干燥，干燥温度为65-75℃，干燥时间24小时，得到精制石英砂；

(5)将步骤(4)所得的精制石英砂中加入微生物浸出液和去离子水，反应4-6天后，用去离子水清洗三遍后进行干燥，即可制得高纯度石英砂。擦洗可去除石英砂表面的薄膜铁、粘结的杂质；磁选可去除磁选物质；浮选可去除一些磁选无法除去的杂质，进一步提高其纯度；微生物浸出可浸除石英砂表面的薄膜铁和浸染铁，而且微生物浸出无污染物排出，不会污染环境。

进一步地，所述步骤(1)中的小颗粒石英砂粒径为0.03-0.08mm。

进一步地，所述步骤(4)中的浮选剂包括如下配比的组分组成：乙基二硫代碳酸钾25-35份、异构己醇20-30份、硫酸5-15份及去离子水20-50份。

进一步地，所述硫酸的质量浓度为10-15％。

进一步地，所述步骤(5)中的微生物浸出液包括氧化铁硫杆菌和氧化硫杆菌。

进一步地，所述氧化铁硫杆菌与氧化硫杆菌的个数比为1-2:1.5-2.5。