一种高纯石英砂的加工工艺的制作方法

1.本发明涉及石英砂加工技术领域，具体为一种高纯石英砂的加工工艺。


背景技术：

2.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。石英砂所具有的独特的物理、化学特性，使得其在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的it产业中占有举足轻重的地位，特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性，在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用。
3.石英砂在加工过程中，由于富含较多杂质，导致石英砂纯度不够，影响后序的加工，因此需要进行高精度提纯，传统的提纯工艺效率低，且提纯后的石英砂杂质滤较高。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术不足，本发明提供了一种高纯石英砂的加工工艺，解决了：石英砂在加工过程中，由于富含较多杂质，导致石英砂纯度不够，影响后序的加工，因此需要进行高精度提纯，传统的提纯工艺效率低，且提纯后的石英砂杂质滤较高的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高纯石英砂的加工工艺，具体制作方法包括以下步骤，
8.s1，首先对砂石进行清洗处理，并进行统一筛分，完成后进行微生物浸出石英砂；
9.s2，对石英砂进行煅烧处理，处理后，进行浮选工艺；
10.s3，酸浸石英砂；
11.s4，磁选石英砂；
12.s5，二次清洗，干燥处理，即完成加工。
13.作为本发明的进一步优选方式，步骤s1中，调整砂石ph控制在6.5，培养氧化亚铁硫杆菌液，氧化亚铁硫杆菌液中氧化亚铁硫杆菌的量为110个/ml，接种量为6.5％；将稳定后的砂石进行消毒，采用紫外线灯和高温进行消毒，将预先培养好氧化亚铁硫杆菌液倒入至砂石进行混合，混合过程中进行搅拌处理，搅拌的转速控制在220-280r/min，温度控制常温，搅拌持续25min，完成后进行密封处理，常温静置12h，最后倒入清水，将浸出的薄膜铁进行清洗滤除。
14.作为本发明的进一步优选方式，步骤s2中，先浮云母再浮含铁矿物最后浮长石，先
用硫酸调整矿浆ph到3-4，用胺类捕收剂浮选云母，然后用盐酸调整矿浆ph到4-5，以磺化石油作捕收剂浮选含铁矿物，最后用氟氢酸调整 ph到2-3，用胺作捕收剂，浮选长石。
15.作为本发明的进一步优选方式，步骤s3中，首先配制出浓度为 2.3-2.5mol/l的hno3的预备液，预备液的温度控制在26-32℃，对砂石原料进行初次酸洗，然后静置15min；再配置浓度为1.6-1.8mol/l的h2so4的预备液进行再次酸洗处理；最后配制出0.4-0.5mol/l的hcl溶液，再配制出2-10％的h2c2o4，将两种溶液混合，对砂石进行充分浸泡5min，完成静置30min。
16.作为本发明的进一步优选方式，步骤s4中，砂石磁选包括磁选和电选：设置磁选机在800-12000gs的磁场强度下对石英砂进行磁选，以除去磁性杂质，采用电压为30千伏静电分选机，以除去非磁性杂质。
17.作为本发明的进一步优选方式，步骤s5中，清洗过程中需要配置碱性溶液，所述碱性溶液为naoh、koh、na2co3、k2co3、na2co3、khco3、nahco3构成的混合物，且naoh、koh、na2co3、k2co3、na2co3、khco3、nahco3配比按照 1:0.6:0.7:1.2:1.4:0.8：1.5的比例进行混合。
18.作为本发明的进一步优选方式，步骤s2中，在煅烧过程中，首先，在炉内升温到达1100℃前启动抽真空设备对回火炉抽真空，去除空气；其次，在炉温升至1400℃时，充惰性气体进炉胆，然后启动循环风机升温，保证炉内惰性气体压力》2个大气压力，然后升到1550℃，持续40min。
19.(三)有益效果
20.本发明提供了一种高纯石英砂的加工工艺。具备以下有益效果：
21.本发明方法在传统提纯工艺中，加入生物浸出的方法，可有效降低石英砂中铁的含量，整体处理工艺简单环保，提纯效果佳。
附图说明
22.图1为本发明制作方法原理框架结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种高纯石英砂的加工工艺，具体制作方法包括以下步骤，
25.s1，首先对砂石进行清洗处理，并进行统一筛分，完成后进行微生物浸出石英砂；
26.s2，对石英砂进行煅烧处理，处理后，进行浮选工艺；
27.s3，酸浸石英砂；
28.s4，磁选石英砂；
29.s5，二次清洗，干燥处理，即完成加工。
30.步骤s1中，调整砂石ph控制在6.5，培养氧化亚铁硫杆菌液，氧化亚铁硫杆菌液中氧化亚铁硫杆菌的量为110个/ml，接种量为6.5％；将稳定后的砂石进行消毒，采用紫外线
灯和高温进行消毒，将预先培养好氧化亚铁硫杆菌液倒入至砂石进行混合，混合过程中进行搅拌处理，搅拌的转速控制在 220-280r/min，温度控制常温，搅拌持续25min，完成后进行密封处理，常温静置12h，最后倒入清水，将浸出的薄膜铁进行清洗滤除。
31.步骤s2中，先浮云母再浮含铁矿物最后浮长石，先用硫酸调整矿浆ph 到3-4，用胺类捕收剂浮选云母，然后用盐酸调整矿浆ph到4-5，以磺化石油作捕收剂浮选含铁矿物，最后用氟氢酸调整ph到2-3，用胺作捕收剂，浮选长石。
32.步骤s3中，首先配制出浓度为2.3-2.5mol/l的hno3的预备液，预备液的温度控制在26-32℃，对砂石原料进行初次酸洗，然后静置15min；再配置浓度为1.6-1.8mol/l的h2so4的预备液进行再次酸洗处理；最后配制出 0.4-0.5mol/l的hcl溶液，再配制出2-10％的h2c2o4，将两种溶液混合，对砂石进行充分浸泡5min，完成静置30min。
33.步骤s4中，砂石磁选包括磁选和电选：设置磁选机在800-12000gs的磁场强度下对石英砂进行磁选，以除去磁性杂质，采用电压为30千伏静电分选机，以除去非磁性杂质。
34.步骤s5中，清洗过程中需要配置碱性溶液，所述碱性溶液为naoh、koh、 na2co3、k2co3、na2co3、khco3、nahco3构成的混合物，且naoh、koh、na2co3、 k2co3、na2co3、khco3、nahco3配比按照1:0.6:0.7:1.2:1.4:0.8：1.5的比例进行混合。
35.步骤s2中，在煅烧过程中，首先，在炉内升温到达1100℃前启动抽真空设备对回火炉抽真空，去除空气；其次，在炉温升至1400℃时，充惰性气体进炉胆，然后启动循环风机升温，保证炉内惰性气体压力》2个大气压力，然后升到1550℃，持续40min。
36.实施例一
37.对砂石进行筛分，使用筛网板100目筛网，然后调整砂石ph控制在6.8，培养氧化亚铁硫杆菌液，氧化亚铁硫杆菌液中氧化亚铁硫杆菌的量为110个 /ml，接种量为6.5％；将稳定后的砂石进行消毒，采用紫外线灯和高温进行消毒，将预先培养好氧化亚铁硫杆菌液倒入至砂石进行混合，混合过程中进行搅拌处理，搅拌的转速控制在280r/min，温度控制常温，搅拌持续25min，完成后进行密封处理，常温静置12h，最后倒入清水，将浸出的薄膜铁进行清洗滤除；将原料送入炉内煅烧，在炉内升温到达1100℃前启动抽真空设备对回火炉抽真空，去除空气；其次，在炉温升至1400℃时，充惰性气体进炉胆，然后启动循环风机升温，保证炉内惰性气体压力》2个大气压力，然后升到 1550℃，持续40min，先浮云母再浮含铁矿物最后浮长石，先用硫酸调整矿浆 ph到4，用胺类捕收剂浮选云母，然后用盐酸调整矿浆ph到5，以磺化石油作捕收剂浮选含铁矿物，最后用氟氢酸调整ph到3，用胺作捕收剂，浮选长石，再先配制出浓度为2.5mol/l的hno3的预备液，预备液的温度控制在32℃，对砂石原料进行初次酸洗，然后静置15min；再配置浓度为1.8mol/l的h2so4的预备液进行再次酸洗处理；最后配制出0.5mol/l的hcl溶液，再配制出10％的h2c2o4，将两种溶液混合，对砂石进行充分浸泡5min，完成静置30min；进行磁选，砂石磁选包括磁选和电选：设置磁选机在12000gs的磁场强度下对石英砂进行磁选，以除去磁性杂质，采用电压为30千伏静电分选机，以除去非磁性杂质，最后配置naoh、koh、na2co3、k2co3、na2co3、khco3、nahco3构成的混合物，且naoh、koh、na2co3、k2co3、na2co3、khco3、nahco3配比按照1:0.6:0.7:1.2:1.4:0.8：1.5的比例进行混合，对原料进行清洗，然后进行烘干处理，烘干温度控制在110℃。
38.实施例二
39.调整砂石ph控制在6.5，培养氧化亚铁硫杆菌液，氧化亚铁硫杆菌液中氧化亚铁硫
杆菌的量为110个/ml，接种量为6.5％；将稳定后的砂石进行消毒，采用紫外线灯和高温进行消毒，将预先培养好氧化亚铁硫杆菌液倒入至砂石进行混合，混合过程中进行搅拌处理，搅拌的转速控制在220-280r/min，温度控制常温，搅拌持续25min，完成后进行密封处理，常温静置12h，最后倒入清水，将浸出的薄膜铁进行清洗滤除；将原料送入炉内煅烧，在炉内升温到达1100℃前启动抽真空设备对回火炉抽真空，去除空气；其次，在炉温升至1400℃时，充惰性气体进炉胆，然后启动循环风机升温，保证炉内惰性气体压力》2个大气压力，然后升到1550℃，持续40min先浮云母再浮含铁矿物最后浮长石，先用硫酸调整矿浆ph到3，用胺类捕收剂浮选云母，然后用盐酸调整矿浆ph到4，以磺化石油作捕收剂浮选含铁矿物，最后用氟氢酸调整 ph到2，用胺作捕收剂，浮选长石，再配制出浓度为2.3mol/l的hno3的预备液，预备液的温度控制在26℃，对砂石原料进行初次酸洗，然后静置15min；再配置浓度为1.6mol/l的h2so4的预备液进行再次酸洗处理；最后配制出 0.4mol/l的hcl溶液，再配制出2-10％的h2c2o4，将两种溶液混合，对砂石进行充分浸泡5min，完成静置30min，砂石磁选包括磁选和电选：设置磁选机在800gs的磁场强度下对石英砂进行磁选，以除去磁性杂质，采用电压为30 千伏静电分选机，以除去非磁性杂质，最后清洗过程中，需要配置碱性溶液，所述碱性溶液为naoh、koh、na2co3、k2co3、na2co3、khco3、nahco3构成的混合物，且naoh、koh、na2co3、k2co3、na2co3、khco3、nahco3配比按照 1:0.6:0.7:1.2:1.4:0.8：1.5的比例进行混合，最后对原料进行清洗，进行烘干处理，烘干温度控制在105℃。
40.产品的对比参数表格如下：
41.提纯方法二氧化硅含量铁的含量其他杂质实施例一97.6％0.1％2.3％实施例二99.5％0.03％0.47％传统工艺99.4％0.02％0.58％
42.本发明，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是石英砂在加工过程中，由于富含较多杂质，导致石英砂纯度不够，影响后序的加工，因此需要进行高精度提纯，传统的提纯工艺效率低，且提纯后的石英砂杂质滤较高的问题，本发明方法在传统提纯工艺中，加入生物浸出的方法，可有效降低石英砂中铁的含量，整体处理工艺简单环保，提纯效果佳。
43.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
44.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。