本發(fā)明涉及石英砂提純
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高純石英砂提純方法。
背景技術(shù)：
：石英砂又稱硅砂，是一種常見的非金屬礦物原料，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。我國(guó)的石英砂選礦提純及深加工開發(fā)利用得比較晚，并且主要用于建筑工業(yè)、玻璃制造、陶瓷工業(yè)和鑄造工業(yè)，這些領(lǐng)域的一個(gè)共同點(diǎn)就是石英砂需求量大、原料質(zhì)量要求低。對(duì)于我國(guó)一些產(chǎn)地的優(yōu)質(zhì)石英砂而言，基本上不經(jīng)過選礦提純或略經(jīng)提純，即可滿足工業(yè)用砂需求。目前，國(guó)外以美國(guó)的石英砂選礦提純技術(shù)最為先進(jìn)，特點(diǎn)是工業(yè)化產(chǎn)量大、裝備專業(yè)化和生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，其產(chǎn)品已發(fā)展到第六代。經(jīng)過選礦提純制成的高純和超高純石英砂已廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能技術(shù)、激光、光纜通訊、軍工等高科技領(lǐng)域。積極探求和推動(dòng)石英砂選礦提純技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)精制石英砂、高純和超高純石英砂的低成本、大批量工業(yè)化生產(chǎn)，滿足高科技用硅需求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前生產(chǎn)的石英砂雖然純度高，但是工藝往往相當(dāng)復(fù)雜，需要經(jīng)過兩次碚燒工藝，對(duì)工藝技術(shù)要求較高，一般企業(yè)很難做到。如何改進(jìn)工藝，又能保證石英砂最終純度，成為石英砂提純工作的關(guān)鍵。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：(一)解決的技術(shù)問題針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高純石英砂提純方法，使得提純工藝簡(jiǎn)單，節(jié)約生產(chǎn)成本，獲得的石英砂純度高。(二)技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種高純石英砂提純方法，包括以下步驟：(1)水洗：將粗制石英砂放入80-85℃高溫高壓水中清洗，其中，水蒸氣壓力為0.5-0.6mpa，清洗時(shí)間為30-40min；(2)磁選：將清洗后的石英砂放入濕式永磁圓筒式磁選機(jī)中進(jìn)行磁選；(3)酸浸：將磁選后的石英砂放入混合酸中進(jìn)行酸浸7-8h，酸浸溫度為40-60℃；混合酸由草酸、鹽酸、甲酸、檸檬酸和水組成；酸浸具體過程為：將購(gòu)買的95％濃度的草酸加適量水配制成15-20％濃度的草酸溶液，將草酸溶液加熱到35-40℃，緩慢加入36-37％的鹽酸，草酸溶液與鹽酸的體積比為5:1，最后加入甲酸和檸檬酸，保證甲酸的濃度為0.9-1％，檸檬酸的濃度為0.6-0.7％，混合酸配制好后，將石英砂和混合酸加入到加熱-水洗桶中，采用蒸汽加熱法將加熱-水洗桶加熱到40-60℃，保溫7-8h；(4)抽真空：用真空泵將浸泡后的混合酸抽至循環(huán)桶中再利用，抽真空后石英砂的濕度為5-6％；(5)注水清洗：向加熱-水洗桶中注入清水對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，將清洗廢水抽至沉淀水池中循環(huán)使用，抽真空后繼續(xù)向加熱-水洗桶中注入清水進(jìn)行清洗；(6)脫水：用精砂泵將水和石英砂輸送到脫水斗中進(jìn)行脫水，得到提純石英砂。優(yōu)選的，所述步驟(1)水洗過程為：將粗制石英砂放入清水中，將清水加熱到80-85℃，加熱后轉(zhuǎn)移到抽真空室，邊抽真空邊加熱，將真空度抽至0.04-0.05mpa，繼續(xù)加熱，保證水蒸氣壓力控制在0.5-0.6mpa，開始對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗30-40min。優(yōu)選的，所述步驟(5)中清洗溫度為40-45℃。(三)有益效果本發(fā)明提供了一種高純石英砂提純方法，其有益效果為：首先對(duì)石英砂進(jìn)行高溫高壓條件下清洗，去除石英砂表面的泥土灰塵和其他油污等贓物，接著進(jìn)行磁選，將石英砂內(nèi)部的磁性鐵礦去除，然后進(jìn)行酸浸，酸浸可以將石英砂內(nèi)的氧化鋁、氧化鈦等雜質(zhì)去除，同時(shí)還可以去除石英砂表面的薄膜鐵，該薄膜鐵在磁選時(shí)不會(huì)被除去，而用酸浸可以很有效的去除，草酸和鹽酸作為強(qiáng)酸主要作用是去除雜質(zhì)，甲酸和檸檬酸作為催化劑，對(duì)除雜起到催化加快作用，使得雜質(zhì)去除更徹底，酸浸后，在清洗前增加抽真空步驟，可以將酸液回收再利用，不僅節(jié)約生產(chǎn)成本，而且使得石英砂表面的酸液附著力減弱，有利于清洗的進(jìn)行以及節(jié)約用水量。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1：一種高純石英砂提純方法，包括以下步驟：(1)水洗：將粗制石英砂放入80℃高溫高壓水中清洗，其中，水蒸氣壓力為0.5mpa，清洗時(shí)間為30min；(2)磁選：將清洗后的石英砂放入濕式永磁圓筒式磁選機(jī)中進(jìn)行磁選；(3)酸浸：將磁選后的石英砂放入混合酸中進(jìn)行酸浸7h，酸浸溫度為40℃；混合酸由草酸、鹽酸、甲酸、檸檬酸和水組成；酸浸具體過程為：將購(gòu)買的95％濃度的草酸加適量水配制成20％濃度的草酸溶液，將草酸溶液加熱到35℃，緩慢加入37％的鹽酸，草酸溶液與鹽酸的體積比為5:1，最后加入甲酸和檸檬酸，保證甲酸的濃度為0.9％，檸檬酸的濃度為0.6％，混合酸配制好后，將石英砂和混合酸加入到加熱-水洗桶中，采用蒸汽加熱法將加熱-水洗桶加熱到60℃，保溫7h；(4)抽真空：用真空泵將浸泡后的混合酸抽至循環(huán)桶中再利用，抽真空后石英砂的濕度為6％；(5)注水清洗：向加熱-水洗桶中注入清水對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗溫度為42℃，將清洗廢水抽至沉淀水池中循環(huán)使用，抽真空后繼續(xù)向加熱-水洗桶中注入清水進(jìn)行清洗；(6)脫水：用精砂泵將水和石英砂輸送到脫水斗中進(jìn)行脫水，得到提純石英砂。所述步驟(1)水洗過程為：將粗制石英砂放入清水中，將清水加熱到85℃，加熱后轉(zhuǎn)移到抽真空室，邊抽真空邊加熱，將真空度抽至0.04mpa，繼續(xù)加熱，保證水蒸氣壓力控制在0.5mpa，開始對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗30min。實(shí)施例2：(1)水洗：將粗制石英砂放入85℃高溫高壓水中清洗，其中，水蒸氣壓力為0.6mpa，清洗時(shí)間為40min；(2)磁選：將清洗后的石英砂放入濕式永磁圓筒式磁選機(jī)中進(jìn)行磁選；(3)酸浸：將磁選后的石英砂放入混合酸中進(jìn)行酸浸7.5h，酸浸溫度為50℃；混合酸由草酸、鹽酸、甲酸、檸檬酸和水組成；酸浸具體過程為：將購(gòu)買的95％濃度的草酸加適量水配制成20％濃度的草酸溶液，將草酸溶液加熱到36℃，緩慢加入36％的鹽酸，草酸溶液與鹽酸的體積比為5:1，最后加入甲酸和檸檬酸，保證甲酸的濃度為0.9％，檸檬酸的濃度為0.7％，混合酸配制好后，將石英砂和混合酸加入到加熱-水洗桶中，采用蒸汽加熱法將加熱-水洗桶加熱到50℃，保溫7h；(4)抽真空：用真空泵將浸泡后的混合酸抽至循環(huán)桶中再利用，抽真空后石英砂的濕度為5％；(5)注水清洗：向加熱-水洗桶中注入清水對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗溫度為40℃，將清洗廢水抽至沉淀水池中循環(huán)使用，抽真空后繼續(xù)向加熱-水洗桶中注入清水進(jìn)行清洗；(6)脫水：用精砂泵將水和石英砂輸送到脫水斗中進(jìn)行脫水，得到提純石英砂。所述步驟(1)水洗過程為：將粗制石英砂放入清水中，將清水加熱到83℃，加熱后轉(zhuǎn)移到抽真空室，邊抽真空邊加熱，將真空度抽至0.05mpa，繼續(xù)加熱，保證水蒸氣壓力控制在0.6mpa，開始對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗35min。實(shí)施例3：(1)水洗：將粗制石英砂放入80℃高溫高壓水中清洗，其中，水蒸氣壓力為0.5mpa，清洗時(shí)間為35min；(2)磁選：將清洗后的石英砂放入濕式永磁圓筒式磁選機(jī)中進(jìn)行磁選；(3)酸浸：將磁選后的石英砂放入混合酸中進(jìn)行酸浸8h，酸浸溫度為40℃；混合酸由草酸、鹽酸、甲酸、檸檬酸和水組成；酸浸具體過程為：將購(gòu)買的95％濃度的草酸加適量水配制成18％濃度的草酸溶液，將草酸溶液加熱到38℃，緩慢加入37％的鹽酸，草酸溶液與鹽酸的體積比為5:1，最后加入甲酸和檸檬酸，保證甲酸的濃度為1％，檸檬酸的濃度為0.7％，混合酸配制好后，將石英砂和混合酸加入到加熱-水洗桶中，采用蒸汽加熱法將加熱-水洗桶加熱到45℃，保溫8h；(4)抽真空：用真空泵將浸泡后的混合酸抽至循環(huán)桶中再利用，抽真空后石英砂的濕度為6％；(5)注水清洗：向加熱-水洗桶中注入清水對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗溫度為45℃，將清洗廢水抽至沉淀水池中循環(huán)使用，抽真空后繼續(xù)向加熱-水洗桶中注入清水進(jìn)行清洗；(6)脫水：用精砂泵將水和石英砂輸送到脫水斗中進(jìn)行脫水，得到提純石英砂。所述步驟(1)水洗過程為：將粗制石英砂放入清水中，將清水加熱到82℃，加熱后轉(zhuǎn)移到抽真空室，邊抽真空邊加熱，將真空度抽至0.04mpa，繼續(xù)加熱，保證水蒸氣壓力控制在0.6mpa，開始對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗40min。實(shí)施例4：(1)水洗：將粗制石英砂放入85℃高溫高壓水中清洗，其中，水蒸氣壓力為0.6mpa，清洗時(shí)間為30min；(2)磁選：將清洗后的石英砂放入濕式永磁圓筒式磁選機(jī)中進(jìn)行磁選；(3)酸浸：將磁選后的石英砂放入混合酸中進(jìn)行酸浸7h，酸浸溫度為60℃；混合酸由草酸、鹽酸、甲酸、檸檬酸和水組成；酸浸具體過程為：將購(gòu)買的95％濃度的草酸加適量水配制成15％濃度的草酸溶液，將草酸溶液加熱到40℃，緩慢加入36％的鹽酸，草酸溶液與鹽酸的體積比為5:1，最后加入甲酸和檸檬酸，保證甲酸的濃度為1％，檸檬酸的濃度為0.6％，混合酸配制好后，將石英砂和混合酸加入到加熱-水洗桶中，采用蒸汽加熱法將加熱-水洗桶加熱到40℃，保溫8h；(4)抽真空：用真空泵將浸泡后的混合酸抽至循環(huán)桶中再利用，抽真空后石英砂的濕度為5％；(5)注水清洗：向加熱-水洗桶中注入清水對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗溫度為43℃，將清洗廢水抽至沉淀水池中循環(huán)使用，抽真空后繼續(xù)向加熱-水洗桶中注入清水進(jìn)行清洗；(6)脫水：用精砂泵將水和石英砂輸送到脫水斗中進(jìn)行脫水，得到提純石英砂。所述步驟(1)水洗過程為：將粗制石英砂放入清水中，將清水加熱到80℃，加熱后轉(zhuǎn)移到抽真空室，邊抽真空邊加熱，將真空度抽至0.05mpa，繼續(xù)加熱，保證水蒸氣壓力控制在0.5mpa，開始對(duì)石英砂進(jìn)行清洗，清洗35min。sio2(％)fe2o3(％)al2o3(％)tio2(％)現(xiàn)有指標(biāo)99.90.010.060.04實(shí)施例199.9920.0020.0030.001實(shí)施例299.9930.0020.0020.001實(shí)施例399.9930.0020.0020.001實(shí)施例499.9920.0030.0030.001由以上表格可知，本方法制得的石英砂純度為高純度石英砂，sio2含量均大于99.99％。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁12