[發(fā)明專利]一種利用普通石英砂精制高純石英砂的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710847513.X
• 申請(qǐng)日: 2017-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN107555442B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勛;張鳳凱;李玉軍;趙云良;劉祥友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇凱達(dá)石英股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/12
• 分類號(hào): C01B33/12
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

1.一種利用普通石英砂精制高純石英砂的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)粗選：選用SiO₂含量≥98％的普通石英砂，去除其中明顯的雜質(zhì)和異物；

(2)第一次煅燒-水淬：將石英砂置于500～1300℃高溫下煅燒4～5小時(shí)，接著用0～4℃水淋洗石英砂20～30秒，再將石英砂浸泡在20～35℃水中3～5分鐘同時(shí)施加超聲，使石英砂開裂；

(3)粉碎：采用濕磨或者干磨方式將石英砂碾磨為100～160目，用去離子水清洗并干燥；

(4)磁選-電選：設(shè)置磁選機(jī)在50～15000GS的磁場強(qiáng)度下對(duì)石英砂進(jìn)行磁選，以除去磁性雜質(zhì)；采用電壓為25～35千伏靜電分選機(jī)，以除去非磁性雜質(zhì)；

(5)第二次煅燒：用去離子水清洗石英砂，并在200～300℃下干燥2～3小時(shí)，使石英砂的水含量不超過0.1％，在每噸石英砂中混入10～15g氟化氫鉀或者氟化氫鈉、10～20g亞硫酸氫鈉、8～15g硫酸氫鈉、5～10g氯化鈉，混合均勻后在800～900℃下煅燒3～4小時(shí)，接著用0～4℃水淋洗石英砂8～10分鐘并收集淋洗液；

(6)酸洗：將石英砂浸泡在20～35℃含有金屬螯合劑和有機(jī)酸的水溶液中，同時(shí)施加超聲并攪拌體系4～5小時(shí)，過濾分離出石英砂；

(7)清洗-干燥：將經(jīng)過酸洗的石英砂用pH在7～8.5的弱堿性水溶液浸泡攪拌清洗，再用去離子水反復(fù)沖洗至中性，將石英砂在200～300℃下干燥2～3小時(shí)，干燥后的石英砂的水含量不超過0.1％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制高純石英砂的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的第一次煅燒采用程序升溫，從室溫起每分鐘升溫8℃到500℃，從500℃起每分鐘升溫4℃，煅燒溫度在650℃維持20～30分鐘，在950℃維持20～30分鐘，在1300℃維持50～60分鐘。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制高純石英砂的方法，其特征在于，所述步驟(5)中的第二次煅燒采用程序升溫，從室溫起每分鐘升溫4℃到800℃，從800℃起每分鐘升溫2℃，煅燒溫度在850℃維持1～1.5小時(shí)，在900℃維持1～1.5小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制高純石英砂的方法，其特征在于，所述步驟(5)中收集的淋洗液為含有氫氧化鉀或者氫氧化鈉的堿性溶液，pH為7～8.5，該淋洗液用作步驟(7)中的弱堿性水溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制高純石英砂的方法，其特征在于，所述步驟(6)中浸泡石英砂的水溶液中的金屬螯合劑包括乙二胺、2,2’-聯(lián)吡啶、乙二胺四乙酸二鈉、檸檬酸銨 中的一種或多種，水溶液中螯合劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2wt％～4wt％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精制高純石英砂的方法，其特征在于，所述步驟(6)中浸泡石英砂的水溶液中的有機(jī)酸包括羥基乙酸、草酸、葡萄糖酸、二羥乙基甘氨酸中的一種或者多種，水溶液中有機(jī)酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為3wt％～5wt％。