[發明專利]一種高純石英砂的濕法制備方法和生產線

在審

• 申請號: 202011461768.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112756101A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 陳富倫
• 主分類號: B03B7/00
• 分類號: B03B7/00;B03B1/00
• 代理公司: 北京華專卓海知識產權代理事務所(普通合伙) 11664
• 代理人: 張繼鑫

本發明提供了一種高純石英砂的濕法制備方法和生產線，該制備方法和生產線包括粗破碎?篩分處理、細破碎?篩分處理、磁選處理、擦洗處理、浮選處理、重力分選，以及脫水處理。而通過上述環節能夠串連起一條自動化連續生產線，實現了石英砂的連續不間斷地高效率生產。同時本申請在細破碎?篩分處理、磁選處理、擦洗處理、浮選處理、重力分選的各個環節中都是在砂漿狀態下進行的，屬于濕法制砂，這樣就降低了制砂能耗，減少了環境污染。此外，本申請在濕法制砂的各個環節中對砂漿濃度進行了控制，確保了各個環節的處理效果，而通過多級磁選、多級浮選和重選環節能夠使石英砂的雜質含量小于50個ppm，進一步地可使雜質含量小于30個ppm。

技術領域

本公開的實施例一般涉及非金屬礦選礦加工技術領域，更具體地說，涉及一種高純石英砂的濕法制備方法和生產線。

背景技術

高純石英砂是指由天然石英礦物經過一系列物理的和化學的提純技術生產的具有某種粒度規格的高純非金屬礦物原料。Harben(2002)根據商業石英產品的純度，將加工后的石英按雜質總量的多少進行分類。在Harben(2002)的分類方案中，將雜質元素總量低于50μg/g的石英定義為高檔石英材料，包括高純石英(High Purity Quartz，雜質元素總量：8～50μg/g)、超高純石英(Ultra High Purity Quartz，雜質元素總量：1～8μg/g)和極純石英(Hyper Purity Quartz，雜質元素總量＜1μg/g)。其中，后者在自然界中匱乏或無，需要人工合成。

高純石英砂是生產高純石英玻璃管/棒/板/砣、石英玻璃坩堝和光學石英玻璃的主要原材料，石英玻璃以其優良的物理和化學性能被廣泛應用在高端電光源、大規模及超大規模集成電路、太陽能電池、光纖、激光、航天、軍事等行業中。

高純石英砂的原礦為天然石英礦石，石英礦石中除了石英外，通常含有多種雜質礦物，常見的雜質礦物有云母、長石、綠簾石，以及鐵質礦物等，從礦石中把石英礦物提取出來，把其他雜質礦物分離出去，是生產高純石英砂的關鍵工藝。

中國在現有技術中，生產高純石英砂通常采用干法制砂技術，即把石英礦石通過900℃以上溫度，進行數小時的高溫煅燒，然后將熾熱的礦石投入到冷水中進行水淬，再從水中撈出晾干后進行干法破碎和篩分。而這種干法制砂技術能耗高，存在嚴重粉塵污染。此外，現有技術的磁選和浮選工藝，分離雜質礦物的效果較差；以及現有技術不能連續生產、效率低，也是我國高純石英砂生產技術長期落后于國際先進水平的重要方面。

因此，如何設計出一種新的能耗低、污染少、可以連續生產且效率高、純度高的制砂方法成為目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明旨在解決上述提出的一種或多種問題。

為解決上述問題，本發明第一方面提出了一種高純石英砂的濕法制備方法。

本發明第二方面提出了一種高純石英砂的濕法制備生產線。

本發明第一方面的技術方案提出了一種高純石英砂的濕法制備方法，該制備方法包括以下步驟：

對原始礦石進行粗破碎處理，在粗破碎處理后將小于等于預設尺寸的礦石碎塊篩分出來；

將篩分出來的礦石碎塊與水混合后進行細破碎處理，對細破碎處理后的混合物進行篩分，以篩選出小于等于所需粒徑上限的石英砂漿；

通過磁選處理去除石英砂漿中的機械鐵和含鐵礦物；

對磁選后的石英砂漿進行擦洗處理，然后對擦洗后的石英砂漿進行多級浮選處理，以去除石英砂漿中的雜質礦物；

利用重力分選工藝對浮選處理后的石英砂漿進行重力分選，以除去石英砂漿中的重礦物；

對重力分選處理后的石英砂漿進行篩分，以去除石英砂漿中小于所需粒徑下限的石英砂；