[發明專利]高純石英砂的制備方法

在審

• 申請號: 201910858233.8
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110665631A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 張勛;張鳳凱;石坤;劉海濤;李玉軍
• 申請（專利權）人: 江蘇凱達石英股份有限公司
• 主分類號: B03B7/00
• 分類號: B03B7/00;B03B1/00
• 代理公司: 11369 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 韓飛

本發明提供一種高純石英砂的制備方法，包括：A、以石英礦為原料，破碎、篩選；B、將破碎、篩選處理后的石英砂清洗并干燥處理；C、將干燥的石英砂磁選，得到預選石英砂精礦；D、將預選石英砂精礦反浮選；E、向反浮選的石英砂粗精礦中加入水、混合捕收劑、加入起泡劑并攪拌；F、刮泡、去離子水沖洗處理、過濾并干燥得到高純石英砂精礦。本發明采用無氟浮選法代替傳統的氫氟酸法，獲取純度高、質量佳的高純石英砂，具有減少毒性、改善環境的有益效果。

技術領域

本發明涉及高純石英砂的制備，更具體地說，本發明涉及以石英礦為原料制備高純石英砂的方法。

背景技術

石英砂是石英石破碎加工而形成的石英顆粒，其主要成分是二氧化硅，二氧化硅是一種物理性質和化學性質均十分穩定，用途十分廣泛的礦產資源，普通石英砂應用在玻璃、陶瓷、橡膠、鑄造、化工、塑料冶金、建筑等領域，高純石英砂通常是指二氧化硅含量在99.95％以上，主要應用于高新技術產業，如航空航天、生物工程、高頻率技術、電子技術、光纖通信和軍工等領域，隨著半導體行業、新能源行業的飛速發展，使得高純石英砂的需求量越來越大，因此利用各種分選提純的手段從石英礦資源中分離高純度的石英砂成為研究的重點，石英在成礦過程中，伴生著很多的雜質礦物，比如長石、云母、黏土礦等，雜質礦物中的鐵、鋁等金屬元素嚴重影響了石英砂的品質，為了去除這些礦物以及雜質礦物中的金屬元素，一般都采用煅燒、淬洗、酸洗、浮選等方式，使得石英礦石熱脹冷縮后結構疏松，但是這些方法制備的石英砂普遍存在質量不佳、純度不夠、成本高等缺陷。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術中的不足，提供一種制備高純石英砂的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種制備高純石英砂的方法，包括以下步驟：

A、以石英礦為原料，通過細輥破碎機進行破碎，制備成粒度為0.05-0.2mm的石英砂，經振動篩篩選后，得到粒度為0.06-0.11mm的石英砂；

B、向步驟A中的石英砂中加入擦洗助劑和水，進入擦洗機中清洗，清洗處理后真空干燥機干燥處理；

C、干燥的石英砂進入磁選機磁選，除去部分磁性雜質，得到預選石英砂精礦；

D、向預選石英砂精礦中加入水和調整劑制成石英砂礦漿進行反浮選，其中所述水和調整劑的質量比為10:1；

E、向反浮選的石英砂礦漿中加入水和混合捕收劑，攪拌30-45min，加入起泡劑，繼續攪拌1-1.5h；

F、打開氮氣閥，刮泡20-30min，去離子水沖洗處理后，過濾并干燥得到高純石英砂精礦。

優選的是，其中，擦洗助劑以重量計份包括如下成分：水玻璃1-5份、表面活性劑0.2-1份、羥苯乙酯1-1.5份、丁基乙酰氨基丙酸乙酯0.1-0.5份、超純水10-20份。

水玻璃由于優異的活性堿度和較高的pH緩沖指數，因此具有非常好的潤濕性，擦洗助劑中表面活性劑中的活性分子在石英和雜質礦物顆粒表面發生化學吸附，從而有效降低礦物顆粒表面能和提高顆粒之間的電斥力，起到對顆粒的分散作用和對礦物顆粒之間的裂分作用，提高擦洗效果，羥苯乙酯中的羥基與丁基乙酰氨基丙酸乙酯中的羧基發生縮聚反應，加強石英表面的電負性并且形成空間位阻效應，進一步增強石英顆粒與礦物微細粒的靜電排斥作用，從而提高石英砂顆粒中礦物細微粒的去除效果，為獲取高純石英砂提供良好的基礎。

優選的是，擦洗助劑的制備方法包括以下步驟：在真空條件下向高壓釜中加入超純水和丁基乙酰氨基丙酸乙酯，再分別加入羥苯乙酯、水玻璃和表面活性劑，同時快速升溫至60-70℃以500-550r/min攪拌30-50min，再升溫至90-95℃并停止攪拌，保溫3-4h后降溫過濾干燥得到擦洗助劑。

優選的是，其中，表面活性劑包括溴化二甲基芐基十二烷基銨、氯化雙二甲基季銨鹽、十二烷基二甲基叔胺中的至少一種。