[发明专利]一种高强高致密性熔融石英的生产方法

权利要求书

1.一种高强高致密性熔融石英的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）熔融石英原料的生产：将脉石英原矿先经分级与水洗除去粘土，然后破碎至4～25mm粒度范围，破碎后的石英颗粒料进行酸处理得到高纯石英原料；对高纯石英原料进行熔融处理，得到熔融石英大块料；对熔融石英大块料进行人工破碎及拣选，去除明显可见的杂质，然后通过离心式破碎机破碎至要求1-10 mm粒度范围；破碎后的熔融石英粉料经过磁选处理，得到熔融石英原料；

（2）料浆的制备：采用球磨机对熔融石英原料、堇青石进行球磨，转速为 250-300r/min,球磨方式采用正反转球磨，球磨时间为 6-10h，粉末过 500 目筛；取球墨后的粉末，加入前驱体溶液中，使得加入分散剂，通过乳酸和氨水调节pH至3-4，通过机械搅拌制备成固相含量为60-65%的料浆；

（3）凝胶固化：在70 ℃温度下，对所述料浆进行超声振动10-20min，依次加入引发剂、催化剂使得料浆凝胶固化；

（4）干燥：将上述凝胶固化的料浆，放入干燥箱，干燥升温，至 80℃-100℃恒温干燥成型，得到熔融石英陶瓷生坯；

（5）微波烧结：设置微波前期升温速率为 10-12℃/min，输出功率为1500W，升至650℃，保温25-30min；后期升温速率为 30-35℃/min，输出功率为 2000W，升至1150-1200℃，保温2-3h，得到所述高强高致密性熔融石英。

2.根据权利要求1所述的高强高致密性熔融石英的生产方法，其特征在于，所述步骤（1）的酸处理，包括如下步骤：将破碎后的石英颗粒料置于混合酸溶液中进行酸浸处理，所述混合酸溶液中组分配比是盐酸：氢氟酸为95％：5％，所述盐酸的浓度为36％，所述氢氟酸的浓度为40%，所述混合酸溶液的用量为500kg/t，酸浸的温度为50-60℃，酸浸时间为20-24h。

3.根据权利要求1所述的高强高致密性熔融石英的生产方法，其特征在于，所述步骤（1）中的熔融处理是采用石英熔融电阻炉对高纯石英原料进行熔融处理，处理时间为5h，每隔半小时将石英熔融电阻炉的炉体翻转180°；其中，初始至30min之间，所述石英熔融电阻炉电流平稳升至3000A，此后时间里将电压在稳定380V，电流稳定在2700A；处理结束后，断电，出炉冷却，得到熔融石英大块料。

4.根据权利要求1所述的高强高致密性熔融石英的生产方法，其特征在于，所述步骤（1）中的磁选处理是采用高场强电磁磁选机对熔融石英粉料磁选，所述高场强电磁磁选机的磁场强度设定为1.6万高斯，进料速度为1.2t/h。

5.根据权利要求1所述的高强高致密性熔融石英的生产方法，其特征在于，所述熔融石英原料与堇青石的质量比为8-10:2-4。

6.根据权利要求1所述的高强高致密性熔融石英的生产方法，其特征在于，所述前驱体溶液的配置，包括如下步骤：将N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺按照一定的比例溶于去离子水中，搅拌均匀制备前驱体溶液；所述N-羟甲基丙烯酰胺的加入量为6-8wt%，所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为1-2 wt%。

7.根据权利要求1所述的高强高致密性熔融石英的生产方法，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酰胺，所述分散剂的加入量为1 wt%；所述引发剂为过硫酸铵，所述引发剂的加入量为0.2 wt%，所述催化剂为柠檬酸铵，所述催化剂的加入量为0.2 wt%。