[发明专利]一种生产高纯石英粉的耦合纯化工艺

说明书

本发明提供一种生产高纯石英粉的耦合纯化工艺，包括如下步骤：1)粗选；2)浸泡；3)煅烧；4)水淬；5)球磨；6)磁选；7)焙烧；8)酸洗；9)浮选；10)水洗；11)烘干。所述纯化工艺将石英粉的生产与纯化流程进行耦合，在生产搞得过程中进行纯化，得到高纯度石英粉，生产工艺简单，生产成本低。

技术领域

本发明属于石英粉生产纯化领域，具体地，涉及一种生产高纯石英粉的耦合纯化工艺。

背景技术

石英粉（同石英砂）又称硅微粉。石英砂是一种坚硬、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，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度(20-200目为1.5)，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1650℃。

高纯石英粉一般是指SiO₂含量高于99.9%的石英微粉，主要应用在IC的集成电路和石英玻璃等行业，其高等产品更被广泛应用在大规模及超大规模集成电路、光纤、激光、航天、军事中。高纯石英粉是中性无机填料，不含结晶水，不参与被填充物的化学反应，是一种非常稳定的矿物填料，广泛应用于塑料、橡胶、陶瓷和涂料中，既可增加产品的各种新功能，也可节约大量原料。

现有的高纯石英粉，大多为生产出成品过后再进行纯化，例如公开号为CN104556047B的中国专利公开了一种以石英岩制备高纯度石英粉体的生产工艺，包括以下工序：1)浸泡；2)粉碎；3)煅烧；4)水淬；5)研磨；6)磁选；7)静电选；8)酸洗；9)去离子水清洗；10)烘干。但是，对于石英粉体的纯化则需要另行处理。

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生产高纯石英粉的耦合纯化工艺，所述纯化工艺将石英粉的生产与纯化流程进行耦合，在生产搞得过程中进行纯化，得到高纯度石英粉，生产工艺简单，生产成本低。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种生产高纯石英粉的耦合纯化工艺，所述工艺包括如下步骤：

1)粗选，去除石英矿石中的浮土和灰渣；

2)浸泡，将粗选后的石英矿石浸泡于初次酸洗液中1~2小时，所述初次酸洗液包括如下重量份的成分：盐酸：20~30份，草酸：10~15份，去离子水：50~60份；

3)煅烧，将浸泡后的石英矿石送入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度800~850℃，煅烧时长40~50分钟；

4)水淬，将煅烧后的石英矿石送入冷水中迅速冷却，冷却后干燥；

5)球磨，石英矿石进行细碎后送入球磨机进行球磨，得到粒径150~180目的石英矿颗粒；

6)磁选，选用磁场强度为6000~8000高斯的永磁强磁筒式磁选机对步骤5)所得石英矿颗进行磁选；

7)焙烧，将磁选处理后的石英矿颗粒在300~1500℃的条件下焙烧2~5小时；

8)酸洗，将步骤7)处理后的石英矿颗倒入混合酸溶液中，在50~60℃下搅拌30~60分钟，过滤，滤渣用水冲洗，直至再次水冲洗后滤液的pH值为6~7，收集滤渣；

9)浮选，将酸洗后的石英矿颗粒加入浮选剂进行浮选，所述浮选剂包括如下重量份的成分：煤油：50~60份，碳酸钠：15~25份，十六烷基二甲基苄基氯化铵：5~10份，壬基酚聚氧乙烯醚：10~15份，乙二醇乙醚：5~10份，乙醇：5~10份，偶联剂：1~5份，表面活性剂：1~5份；

10)水洗，将酸洗后的滤渣采用去离子水进行清洗；

11)烘干，得到高纯石英粉。

进一步地，步骤1)中选用二氧化硅品位≥95％且经破碎后平均直径在2~5mm的石英矿石。

进一步地，步骤5)中采用直径为25~35mm的氧化铝球或氧化锆球在球磨机中球磨所述石英矿石。