一種石英砂提純工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種石英砂提純工藝，屬于石英砂的制備工藝領(lǐng)域。本發(fā)明提供的石英砂提純工藝，包括破碎、擦洗、脫泥、浮選、酸浸和微生物浸出，并對其各個步驟進行優(yōu)化處理，工藝簡單，去雜效果好，可獲得SiO2≥99.9%，F(xiàn)e2O3≦0.006%，Al2O3≦0.05%，TiO2≦0.02%的優(yōu)質(zhì)精制石英砂。
【專利說明】一種石英砂提純工藝
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于石英砂的制備工藝，具體涉及一種石英砂提純工藝。
【背景技術(shù)】
[0003]高純石英砂是生產(chǎn)光纖通訊、電子工業(yè)、半導(dǎo)體、太陽能、激光及航空航天等高新【技術(shù)領(lǐng)域】用高品質(zhì)石英玻璃的唯一原料，目前國際公認(rèn)的高純石英砂元素雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，是以美國尤尼明(UNMIN)公司生產(chǎn)的高純石英砂為標(biāo)準(zhǔn)，其IOTA-CG等級為最低端產(chǎn)品，金屬元素雜質(zhì)總量22ppm±,即I噸石英砂中雜質(zhì)元素的含量要小于22克才達(dá)到高純石英砂標(biāo)準(zhǔn)。高純石英砂是以天然產(chǎn)出的石英礦石為原料生產(chǎn)的，在石英礦石中含有大量的雜質(zhì)礦物，主要是云母類礦物和長石類礦物，高純石英砂生產(chǎn)中，首先就是要去除石英砂中幾乎所有的雜質(zhì)礦物，為此，科技工作者進行了大量努力。
[0004]石英砂中含有鐵雜質(zhì)，若要得到熔融硅微粉，必須將這些鐵雜質(zhì)去掉。而現(xiàn)有技術(shù)中制備熔融硅微粉時，常常采用磁選工藝，但這只能將清除包括連生體顆粒在內(nèi)的磁性礦物，如赤鐵礦、褐鐵礦、黑云母、鈦鐵礦、黃鐵礦和石榴石等雜質(zhì)礦物，而對于石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵的去除效果，并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種石英砂提純工藝，采用如下技術(shù)方案:
一種石英砂提純工藝，其特征在于包括以下步驟:
(1)破碎:將原料石英礦破碎至20-40_，得物料A；
(2)擦洗:將物料A進行機械擦洗，得物料B；
(3)脫泥:利用脫泥斗去除所述物料B中的泥質(zhì)和水分，得到物料C；
(4)浮選:將物料C加水調(diào)漿至濃度為20-30%，加入起泡劑，并加入稀硫酸至ρΗ=2.0-3.0，去掉表面泡沫，得到的下固體經(jīng)過干燥，得到物料D ；
(5)酸浸:將物料D加入混合酸，在80°C下攪拌浸出2~4h后，經(jīng)過洗滌至中性，然后烘干，得到物料E ;
(6)微生物浸出:將所述的物料E中加入水，配制成石英砂漿，并加入微生物進行浸出除鐵操作、然后經(jīng)過干燥，即得石英砂成品。
[0006]優(yōu)選地，步驟(4)中所述的起泡劑為十二胺醋酸鹽。
[0007]優(yōu)選地，步驟(5)中所述的混合酸為:20%硫酸:36%鹽酸:70%硝酸:氫氟酸=50:25:15:10 ;所述混合酸的加入量按照質(zhì)量比為:物料C:混合酸:水=100:25:50。
[0008]優(yōu)選地，步驟(6)中所述的中所述的微生物為黑曲霉素菌。
[0009]本發(fā)明的有益效果如下:
1.本發(fā)明提供的石英砂提純工藝，含有浮選的操作，對石英砂原礦中的鋁雜質(zhì)進行去除，除鋁率達(dá)41%，產(chǎn)率達(dá)91%。[0010]2.本發(fā)明提供的石英砂提純工藝中，采用的是熱酸攪拌浸出工藝，耗時短，提高生產(chǎn)效率。
[0011]3.本發(fā)明提供的石英砂提純工藝中，利用黑曲霉素菌對粉碎后的石英砂進行浸出除鐵，可以去除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵，使得Fe203的去除率在76%以上，精選后石央砂中Fe2 03的品似低達(dá)0.006 %。
[0012]4.本發(fā)明提供的石英砂提純工藝，對其各個步驟進行優(yōu)化處理，工藝簡單，去雜效果好，可獲得 Si02≥ 99.9%, Fe203 ≤0.006%, A1203 ≤ 0.05%, Ti02 ≤ 0.02% 的優(yōu)質(zhì)精制
石英砂。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0014]實施例1
一種石英砂提純工藝，包括以下步驟:
(1)破碎:將原料石英礦破碎至20-40_，得物料A；
(2)擦洗:將物料A進行機械擦洗，得物料B；
(3)脫泥:利用脫泥斗去除所述物料B中的泥質(zhì)和水分，得到物料C；
(4)浮選:將物料C加水調(diào)漿至濃度為20-30%，加入起泡劑十二胺醋酸鹽，并加入稀硫酸至ρΗ=2.0-3.0，去掉表面泡沫，得到的下固體經(jīng)過干燥，得到物料D ；
(5)酸浸:將物料D加入混合酸，在80°C下攪拌浸出2~4h后，經(jīng)過洗滌至中性，然后烘干，得到物料E ;
(6)微生物浸出:將所述的物料E中加入水，配制成石英砂漿，并加入微生物進行浸出除鐵操作、然后經(jīng)過干燥，即得石英砂成品。
[0015]實施例2
一種石英砂提純工藝，包括以下步驟:
(1)破碎:將原料石英礦破碎至20-40_，得物料A；
(2)擦洗:將物料A進行機械擦洗，得物料B；
(3)脫泥:利用脫泥斗去除所述物料B中的泥質(zhì)和水分，得到物料C；
(4)浮選:將物料C加水調(diào)漿至濃度為20-30%，加入起泡劑十二胺醋酸鹽，并加入稀硫酸至ρΗ=2.0-3.0，去掉表面泡沫，得到的下固體經(jīng)過干燥，得到物料D ；
(5)酸浸:將物料D加入混合酸(所述的混合酸為:20%硫酸:36%鹽酸:70%硝酸:氫氟酸=50:25:15:10 ;所述混合酸的加入量按照質(zhì)量比為:物料C:混合酸:水=100:25:50)，在80°C下攪拌浸出2~4h后，經(jīng)過洗滌至中性，然后烘干，得到物料E ;
(6)微生物浸出:將所述的物料E中加入水，配制成石英砂漿，并加入微生物進行浸出除鐵操作、然后經(jīng)過干燥，即得石英砂成品。
[0016]優(yōu)選地，步驟(6)中所述的中所述的微生物為黑曲霉素菌。
[0017]實施例3一種石英砂提純工藝，包括以下步驟:
(1)破碎:將原料石英礦破碎至20-40_，得物料A；
(2)擦洗:將物料A進行機械擦洗，得物料B；
(3)脫泥:利用脫泥斗去除所述物料B中的泥質(zhì)和水分，得到物料C；
(4)浮選:將物料C加水調(diào)漿至濃度為20-30%，加入起泡劑十二胺醋酸鹽，并加入稀硫酸至ρΗ=2.0-3.0，去掉表面泡沫，得到的下固體經(jīng)過干燥，得到物料D ；
(5)酸浸:將物料D加入混合酸(所述的混合酸為:20%硫酸:36%鹽酸:70%硝酸:氫氟酸=50:25:15:10 ;所述混合酸的加入量按照質(zhì)量比為:物料C:混合酸:水=100:25:50)，在80°C下攪拌浸出2~4h后，經(jīng)過洗滌至中性，然后烘干，得到物料E ; (6)微生物浸出:將所述的物料E中加入水，配制成石英砂漿，并加入黑曲霉素菌進行浸出除鐵操作、然后經(jīng)過干燥，即得石英砂成品。
【權(quán)利要求】
1.一種石英砂提純工藝，其特征在于包括以下步驟: 破碎:將原料石英礦破碎至20-40_，得物料A ； 擦洗:將物料A進行機械擦洗，得物料B ； (3)脫泥:利用脫泥斗去除所述物料B中的泥質(zhì)和水分，得到物料C； (4)浮選:將物料C加水調(diào)漿至濃度為20-30%，加入起泡劑，并加入稀硫酸至ρΗ=2.0-3.0，去掉表面泡沫，得到的下固體經(jīng)過干燥，得到物料D ； (5)酸浸:將物料D加入混合酸，在80°C下攪拌浸出2~4h后，經(jīng)過洗滌至中性，然后烘干，得到物料E ; (6)微生物浸出:將所述的物料E中加入水，配制成石英砂漿，并加入微生物進行浸出除鐵操作、然后經(jīng)過干燥，即得石英砂成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂提純工藝，其特征在于步驟(4)中所述的起泡劑為十二胺醋酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂提純工藝，其特征在于步驟(5)中所述的混合酸為:20%硫酸:36%鹽酸:70%硝酸:氫氟酸=50:25:15:10 ;所述混合酸的加入量按照質(zhì)量比為:物料C:混合酸:水=100:25:50。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂提純工藝，其特征在于步驟(6)中所述的中所述的微生物為黑曲霉素囷。`
【文檔編號】C01B33/12GK103663465SQ201310587859
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】王維利, 范未峰 申請人:成都興能新材料有限公司