[發(fā)明專利]一種高純硅微粉磨礦用石榴籽形高純石英磨介的制備方法

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• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113182051A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶立綱;張沖;吳建新;李佩悅;周新軍;張乾偉;尚德興
• 申請（專利權(quán)）人: 中建材蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司;玻璃新材料創(chuàng)新中心（安徽）有限公司
• 主分類號: B02C21/00
• 分類號: B02C21/00;B02C23/14;B02C23/10
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 34113
• 代理人: 楊晉弘

本發(fā)明涉及一種高純硅微粉磨礦用石榴籽形高純石英磨介的制備方法，其特征在于：（1）選擇致密塊狀結(jié)構(gòu)的脈石英礦為原料，化學(xué)成份要求：SiO₂≥99.80%，Al₂O₃≤0.010%，F(xiàn)e₂O₃≤0.0020%；最大塊度控制在350mm；（2）采用三段破碎，首先采用顎式破碎機(jī)，排礦口控制70mm；其次采用圓錐破碎機(jī)，排礦口控制25mm；最后采用圓錐破碎機(jī)，排礦口控制10mm；（3）第二段破碎后的物料進(jìn)行篩分，得20~30mm和10~20mm粒級磨介；第三段破碎后的物料，通過篩分制備5~10mm和3~5mm粒級磨介；（4）用濕法攪拌磨進(jìn)行整形，控制象形系數(shù)≥0.6；（5）采用振動篩篩除細(xì)粒碎料并去除雜質(zhì)異物。有益效果：具石榴籽形狀，堆積密度≥2.0，磨礦效率高；磨介具有高純度：SiO₂≥99.95%，Al₂O₃≤0.0050%，F(xiàn)e₂O₃≤0.0010%，可解決磨礦帶來的污染問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬非金屬礦物深加工領(lǐng)域，涉及一種高純硅微粉磨礦用石榴籽形高純石英磨介的制備方法。

背景技術(shù)

隨著電子行業(yè)的迅速發(fā)展，特別是5G通信芯片的嚴(yán)格要求，電子設(shè)備向高頻高速化、高功率密度化、輕便化方向發(fā)展，對應(yīng)的IC/EMC（環(huán)氧膜塑料）塑封及CCL（覆銅板）制造等需要大量封裝材料。因樹脂具有優(yōu)良的絕緣性能、耐化學(xué)腐蝕性及較高的粘結(jié)強(qiáng)度，被廣泛應(yīng)用于上述電子絕緣材料，但純樹脂價(jià)格高，且熱膨脹系數(shù)大，機(jī)械強(qiáng)度不佳，單獨(dú)使用效果不好。通過添加無機(jī)填料提高樹脂絕緣復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度與熱穩(wěn)定性，降低介電常數(shù)、介電損耗及成本是其必然選擇。高純超細(xì)硅微粉填料是滿足上述要求的首選解決方案，高純是指硅微粉填料的化學(xué)成份：SiO₂≥99.90%，Al₂O₃≤0.0030%（30ppm），F(xiàn)e₂O₃≤0.0010%（10ppm）；超細(xì)是指其粒度組成：D₅₀≤5μm，D₁₀₀≤20μm。

為滿足高純硅微粉的細(xì)度要求并達(dá)到一定的規(guī)模化生產(chǎn)，一般會采用濕法攪拌磨或球磨分級工藝生產(chǎn)，因石英的硬度大（莫氏硬度為7），目前粉體加工企業(yè)一般會選用氧化鋯或者氧化鋁作為磨介，但在長時(shí)間的磨礦過程中，磨介的磨損會帶來物料的摻雜污染。

為了解決此問題，常規(guī)方案一方面盡量提高氧化鋯磨介的質(zhì)量，減輕單位時(shí)間的磨耗；另一方面，則盡量降低入磨物料的細(xì)度，通過減少磨礦時(shí)間的辦法來降低總體污染。但在超細(xì)硅微粉的實(shí)際生產(chǎn)中，為了獲得超細(xì)的硅微粉而進(jìn)行的磨礦，研磨介質(zhì)會對硅微粉產(chǎn)生污染，影響硅微粉的純度，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格。如以氧化鋯磨介（Φ3~Φ5mm，ZrO₂≥95%）的3h磨礦實(shí)際生產(chǎn)為例，考慮礦介重量比為1：7，SiO₂由99.94%降低到99.62%，Zr由1ppm增加到0.21%，磨耗平均值為0.012%/h，最終導(dǎo)致硅微粉的化學(xué)品質(zhì)并不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有高純硅微粉生產(chǎn)中采用氧化鋯等磨介進(jìn)行磨礦帶來的污染，從而嚴(yán)重影響硅微粉純度的問題，提供一種高純硅微粉磨礦用石榴籽形高純石英磨介的制備方法。本發(fā)明采用脈石英礦通過破碎篩分控制粒度組成，采用整形和除雜控制其形狀和純度，制備出一種高純硅微粉磨礦用石榴籽形高純石英磨介，可有效解決采用氧化鋯等磨介進(jìn)行磨礦時(shí)帶來的污染問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種高純硅微粉磨礦用石榴籽形高純石英磨介的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）原料選擇：選擇致密塊狀結(jié)構(gòu)的脈石英礦為原料，控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：化學(xué)成份：SiO₂≥99.80%，Al₂O₃≤0.010%，F(xiàn)e₂O₃≤0.0020%；最大塊度控制在350mm；