[發明專利]一種高純石英砂磁選除鐵工藝

有效

• 申請號: 201410560010.0
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104353548A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 楊華;鄧仁卿;胡燈紅;陳開敏
• 申請（專利權）人: 東莞市長安東陽光鋁業研發有限公司
• 主分類號: B03C1/015
• 分類號: B03C1/015;C23C18/36
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊晞

技術領域

本發明屬于高純石英砂的提純領域，具體涉及一種磁選工藝。

背景技術

隨著國內電子工業如集成電路、IT產業如光導光纖以及家電、電光源、新型能源如太陽能等對于石英玻璃需求用量的不斷增加，高純石英砂的市場需求量隨之增加。其年復合增長率已過30％，遠遠高出一般工業品的增長速度。這些領域對原料高求非常苛刻，允許的雜質含量非常低，其SiO₂含量要求高達99.995％以上，在用熔煉或冶煉方法生產這些專用材料時，通常選用天然水晶為原料。然而天然水晶資源日趨枯竭，使得國內外都在努力尋找替代品，其中最有希望的是用普通硅質原料制備高純石英砂，以高純或超純石英砂替代水晶。由于研究開發力度不夠，我國高技術領域用高純石英砂長期依賴從美國進口，價格昂貴并且隨著需求量的增加還在不斷上漲。國產高純石英砂市場缺口很大，隨著相關高新產業快速發展，高純石英砂的市場需求量越來越大，市場前景十分看好。

高純石英砂的提純是多道工藝的結合，通常有煅燒、磁選、浮選、酸浸、高溫氯化等，其中磁選是去除石英砂雜質效果最明顯，最容易實現的工藝，能輕易的將石英砂中磁性礦物分離開來，是一種非常有效的提純手段，是高純石英砂生產企業必備的工藝之一(冉紅想，張振權.GCG型干式電磁感應輥強磁選機在高純石英砂生產中的應用[J].有色金屬(選礦部分).2007(3)43-46.)。然而，高純石英砂原料中磁性礦物總體含量很低，即使經強磁選機磁選過后，仍有部分殘余。顆粒在磁場中受到的力與磁場強度和自身的磁性強度成正比，要想含磁性雜質低的顆粒能夠順利通過磁選分離，增強磁選機磁場強度是一種方法，也是高純石英砂企業通行的方法，然而磁選機磁場強度達到一定程度后受設備限制很難再有大幅提高，對于分離含有微量磁性雜質的石英砂仍心有余而力不足，導致產品中的鐵含量、雜點等問題居高不下，嚴重影響產品的質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以傳統工藝為基礎，并解決傳統工藝“磁選—浮選—酸浸”過程中磁選石英砂分離磁性礦物不徹底問題的工藝，通過該工藝可使磁性雜質降至0.1ppm以下。本發明的目的通過以下技術方案得以實現：

本發明的技術方案提供了一種高純石英砂磁選工藝，在磁選前通過化學鍍的方法在石英砂表面沉積2.0-30ppm的磁性物質，磁選過后再經過酸浸方法去除所沉積的磁性物質；其中，所述酸浸的溶液由1-5mol/L鹽酸、1-3mol/L硝酸和1-3mol/L氫氟酸構成，酸浸的溫度為40-80℃，酸浸的時間為10-50小時。

根據本發明上述技術方案提供的工藝，在一些實施方式中，磁性物質選自金屬鐵、鈷、鎳。

在另一些實施方式中，磁性物質選自金屬鎳。

根據本發明上述技術方案提供的工藝，在一些實施方式中，使用酸性化學鍍鎳或堿性化學鍍鎳方法對石英砂進行鎳金屬的沉積。

在另一些實施方式中，酸性鍍鎳方法的化學鍍液由10-50g/L的氯化鎳、20-60g/L的硫酸鎳、10-40g/L的次磷酸鈉、5-20g/L的乙酸鈉、2-15g/L的硼酸、5-150g/L的谷氨酸及10-30g/L的蘋果酸構成，溫度為70-100℃，pH為3-6，鎳沉積時間為1-15min。

在另一些實施方式中，酸性鍍鎳方法的化學鍍液由15-30g/L的氯化鎳、30-40g/L的硫酸鎳、10-27g/L的次磷酸鈉、7-12g/L的乙酸鈉、8-10g/L的硼酸、8-10g/L的谷氨酸及15-25g/L的蘋果酸構成，溫度為85-95℃，pH為4-6，鎳沉積時間為2-10min。

根據本發明上述技術方案提供的工藝，在一些實施方式中，沉積的磁性物質為金屬鎳，含量為4.0-20ppm。

根據本發明上述技術方案提供的工藝，在一些實施方式中，磁選所用的磁場強度為5000-30000GS。

在另一些實施方式中，磁選所用的磁場強度為10000-25000GS。

根據本發明上述技術方案提供的工藝，在一些實施方式中酸浸所用溶液由2.5mol/L鹽酸、1.0mol/L硝酸和1.0mol/L氫氟酸構成，動態酸浸溫度為50-70℃，時間為30小時。

本發明所述的酸性化學鍍鎳方法和堿性化學鍍鎳方法分別表示鍍液為酸性和堿性的化學鍍法。

根據本發明上述技術方案提供的工藝，發明人優化后實施方式如下：