CN107628625A - 一种高纯度石英砂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯度石英砂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:1)粗破碎;2)细粉碎;3)磁选;4)煅烧;5)酸洗;6)超声波清洗;7)烘干;8)分筛。制得的石英砂纯度高,具有热膨胀系数小,内应力低,高耐湿性,低放射性等优良特性。
Description
技术领域
本发明属于石英砂制备技术领域,具体涉及一种高纯度石英砂的制备方法。
背景技术
石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质,是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状,莫氏硬度7。
石英砂是重要的工业矿物原料,非化学危险品,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料,滤料等工业。
石英砂是无色、透明的石英的变种,希腊人称为“Krystallos”,意思是“洁白的冰”,他们确信石英是耐久而坚固的冰。中国古代人认为嘴里含上冷的水晶能够止渴。石英砂岩是固结的碎屑岩石,石英碎屑含量达95%以上,来源于各种岩浆岩,沉积岩和变质岩,重质矿物较少,伴生矿物为长石、云母和黏土矿物。石英岩分沉积成因和变质成因两种,前者碎屑颗粒与胶结物的界限不明显,后者指变质程度深、质纯的石英岩矿石。脉石英是由热液作用形成,几乎全部由石英组成,致密块状构造。石英砂中矿物含量变化较大,以石英为主,其次为长石、云母、岩屑、重矿物,黏土矿物等。
对于石英砂的制备,目前国内主要存在如下专利文献:
公开号为107140654A的中国专利公开了一种改性石英砂制备方法,涉及石英砂加工技术领域;包括擦洗、球磨、包覆、烘干和烧结工艺,改性前采用球磨工艺将石英砂球磨到更小粒度,有利于石英砂粉体更好的分散,从而增加改性均匀性,提高改性质量,在较高温度搅拌作用下对石英砂粉体进行包覆改性,使得所有石英砂被包覆的概率是一致的,烧结过程能够将改性剂中的挥发性物质去除,同时使得包覆材料组织更加致密,与石英砂基体结合力更强,不容易从石英砂表面脱落,从而使改性石英砂性质稳定。然而,该专利所提供的制备方法,注重对石英砂的改性处理,确实对改性后石英砂纯度的注重。
发明内容
为解决上述存在的问题,本发明的目的在于提供一种高纯度石英砂的制备方法,制得的石英砂纯度高,具有热膨胀系数小,内应力低,高耐湿性,低放射性等优良特性。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:
一种高纯度石英砂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
1) 粗破碎;
取天然水晶石或天然石英,送入破碎机,进行粗破碎,得若干大小为60~70mm碎块;
2) 细粉碎
将步骤1)所得碎块送入粉碎机粉碎成5~10mm的碎粒;
3) 磁选
将碎粒送入磁选机进行磁选处理;
4) 煅烧
将步骤3)处理后的碎粒送入煅烧炉进行煅烧,得浆料;
5) 酸洗
将所得浆料送入浸酸槽中进行酸洗,浆料与浸酸槽内酸液用量的质量体积比为1:3~5,kg/L,至浆料pH值为3~5;
6) 超声波清洗
将酸洗后的浆料送入超声波清洗机进行超声波清洗,至浆料pH值为6~7;
7) 烘干
将水洗后的浆料送入烘干机烘干;
8) 分筛
将烘干后所得物料过6~10目筛网进行筛分,得所述高纯度石英砂。
进一步,步骤3)所述磁选机磁场强度为800~1200Oe。
优选地,步骤4)所述煅烧温度为500~600℃,煅烧时间1~2小时。
优选地,步骤5)所用酸液为氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种,酸洗温度为70~80℃,酸洗时间1~2小时,酸洗后静置,时间为0.5~1小时。
优选地,步骤6)超声波清洗机的超声频率为70~80KHz,清洗温度为40~50℃,功率密度1~1.5W/cm2。
优选地,步骤5)中酸洗后静置,时间为0.5~1小时。
优选地,步骤7)烘干温度150~160℃,烘干时长3~4小时。
本发明具有如下优点:
采用1-4级天然水晶石或优质天然石英经过精心挑选、粗破碎、煅烧、细粉碎、酸处理、高纯水清洗、烘干、分筛、磁选等一系列工艺生产而成,所得高纯度石英砂可用于生产耐高温石英玻璃管、高级玻璃制品等,所得石英砂熔点为1750℃,真比重2.65g/cm3,莫氏硬度为7,外观为白色粉末。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明,但实施例并不限制本发明的保护范围。
本发明所提供的一种高纯度石英砂的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
1) 粗破碎;
取天然水晶石或天然石英,送入破碎机,进行粗破碎,得若干大小为60~70mm碎块;
2) 细粉碎
将步骤1)所得碎块送入粉碎机粉碎成5~10mm的碎粒;
3) 磁选
将碎粒送入磁选机进行磁选处理;
4) 煅烧
将步骤3)处理后的碎粒送入煅烧炉进行煅烧,得浆料;
5) 酸洗
将所得浆料送入浸酸槽中进行酸洗,浆料与浸酸槽内酸液用量的质量体积比为1:3~5,kg/L,至浆料pH值为3~5;
6) 超声波清洗
将酸洗后的浆料送入超声波清洗机进行超声波清洗,至浆料pH值为6~7;
7) 烘干
将水洗后的浆料送入烘干机烘干;
8) 分筛
将烘干后所得物料过6~10目筛网进行筛分,得所述高纯度石英砂。
进一步,步骤3)所述磁选机磁场强度为800~1200Oe。
优选地,步骤4)所述煅烧温度为500~600℃,煅烧时间1~2小时。
优选地,步骤5)所用酸液为氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种,酸洗温度为70~80℃,酸洗时间1~2小时,酸洗后静置,时间为0.5~1小时。
优选地,步骤6)超声波清洗机的超声频率为70~80KHz,清洗温度为40~50℃,功率密度1~1.5W/cm2。
优选地,步骤5)中酸洗后静置,时间为0.5~1小时。
优选地,步骤7)烘干温度150~160℃,烘干时长3~4小时。
需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种高纯度石英砂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
1)粗破碎;
取天然水晶石或天然石英,送入破碎机,进行粗破碎,得若干大小为60~70mm碎块;
2)细粉碎
将步骤1)所得碎块送入粉碎机粉碎成5~10mm的碎粒;
3)磁选
将碎粒送入磁选机进行磁选处理;
4)煅烧
将步骤3)处理后的碎粒送入煅烧炉进行煅烧,得浆料;
5)酸洗
将所得浆料送入浸酸槽中进行酸洗,浆料与浸酸槽内酸液用量的质量体积比为1:3~5,kg/L,至浆料pH值为3~5;
6)超声波清洗
将酸洗后的浆料送入超声波清洗机进行超声波清洗,至浆料pH值为6~7;
7)烘干
将水洗后的浆料送入烘干机烘干;
8)分筛
将烘干后所得物料过6~10目筛网进行筛分,得所述高纯度石英砂。
2.根据权利要求1所述的高纯度石英砂的制备方法,其特征在于,步骤3)所述磁选机磁场强度为800~1200Oe。
3.根据权利要求1所述的高纯度石英砂的制备方法,其特征在于,步骤4)所述煅烧温度为500~600℃,煅烧时间1~2小时。
4.根据权利要求1所述的高纯度石英砂的制备方法,其特征在于,步骤5)所用酸液为氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种,酸洗温度为70~80℃,酸洗时间1~2小时,酸洗后静置,时间为0.5~1小时。
5.根据权利要求1或3所述的高纯度石英砂的制备方法,其特征在于,步骤6)超声波清洗机的超声频率为70~80KHz,清洗温度为40~50℃,功率密度1~1.5W/cm2。
6.根据权利要求1所述的高纯度石英砂的制备方法,其特征在于,步骤5)中酸洗后静置,时间为0.5~1小时。
7.根据权利要求1所述的高纯度石英砂的制备方法,其特征在于,步骤7)烘干温度150~160℃,烘干时长3~4小时。
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