本發(fā)明涉及石英砂深度提純加工，具體是一種煅燒水淬提純石英砂的方法。

背景技術(shù)：

1、石英砂中的有害雜質(zhì)，除了大家熟知的金屬元素以外，微米甚至納米級的氣液包裹體不但普遍存在，并且更加難以去除，成為當(dāng)今全世界范圍內(nèi)高純石英砂生產(chǎn)中的首要難題，也是阻礙我國高純石英砂真正實(shí)現(xiàn)原料和產(chǎn)品國產(chǎn)替代的主要難點(diǎn)。

2、為了清除高純石英砂中的氣液包裹體雜質(zhì)，近年來我國的研究者和生產(chǎn)企業(yè)提出和實(shí)踐了包括煅燒水淬、浮選、微波高溫爆裂等多種工藝方法，但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中都收效甚微。

3、例如公開號為cn115367763?a的發(fā)明專利申請“一種高純石英砂的高溫循環(huán)處理和制備工藝”中，將石英砂在1000-1500℃及600-950℃的溫度范圍內(nèi)重復(fù)加熱循環(huán)處理多次，可使石英砂發(fā)生體積變化，并促使晶格雜質(zhì)在類似重結(jié)晶的作用下向石英砂表面富集；然而多次過高溫度處理會使石英砂的顆粒之間發(fā)生粘連，導(dǎo)致氣液包裹體的去除效果降低，且多次高溫循環(huán)處理的工藝方法復(fù)雜，操作難度大。又如公開號為cn?105036545a的發(fā)明專利申請“一種剔除高純石英砂中氣液包裹體的工藝方法”中，將高純石英砂進(jìn)行微波輻射處理，且微波的的功率為1000-4000w，所述輻射處理時間為1-10h，高純石英砂一次處理量為100～600g；該方法采用微波輻射的工藝進(jìn)行處理，操作難度大、對設(shè)備要求高，且單次處理量有限，難以滿足工業(yè)的大批量實(shí)用需求。

4、目前全行業(yè)還是依賴于尋找本身氣液包裹體含量很少的礦石原料，并且基本上完全依賴進(jìn)口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種煅燒水淬提純石英砂的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種煅燒水淬提純石英砂的方法，包括如下步驟：

3、對石英砂進(jìn)行煅燒水淬，所述煅燒水淬時，將石英砂加熱至1200-1300℃煅燒，然后用0-70℃純凈水水淬；

4、煅燒水淬時，所述石英砂的粒徑為0.05-0.15mm。

5、進(jìn)一步的，在對石英砂進(jìn)行煅燒水淬之前，首先經(jīng)過前處理，所述前處理包括手選、破碎分級、弱磁選、浮選、酸洗、超聲波清洗、脫水和烘干中的一種或幾種。

6、進(jìn)一步的，用95℃以上的純凈水配制7-15wt％的聚乙烯醇水溶液，將經(jīng)過煅燒水淬后的石英砂加入聚乙烯醇水溶液中形成溶膠，經(jīng)過多次凍融循環(huán)形成石英砂-水凝膠體系；干燥后得到石英砂-氣凝膠體系；將石英砂-氣凝膠體系進(jìn)行真空吸附處理；最后除去石英砂表面的氣凝膠。

7、進(jìn)一步的，所述干燥方法為真空干燥或超臨界干燥。

8、進(jìn)一步的，所述超臨界二氧化碳干燥的干燥條件為：壓力7.5-11mpa，溫度35-40℃，干燥時間9-12h。

9、進(jìn)一步的，進(jìn)行真空吸附處理時，首先將石英砂-氣凝膠體系機(jī)械破碎后形成0.1-0.3mm的顆粒，然后置于0.1-0.2pa的真空環(huán)境中，靜置吸附10-20h。

10、進(jìn)一步的，真空吸附處理后，取出石英砂-氣凝膠體系加入大量95℃以上的純凈水中，超聲處理，使聚乙烯醇溶解后排出。

11、進(jìn)一步的，純凈水處理后，再對石英砂進(jìn)行混合酸浸洗，所述混合酸包括硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、草酸中的一種或幾種。

12、進(jìn)一步的，所述聚乙烯醇為低分子量聚乙烯醇，分子量為2-3.5萬。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的煅燒水淬提純石英砂的方法具有以下有益效果：

14、本發(fā)明首先提高了石英砂的煅燒溫度，增大了水淬時的溫差，并搭配粒徑合適的石英砂進(jìn)行煅燒水淬，可促進(jìn)石英砂爆裂形成更多的裂隙及應(yīng)力集中，提高石英砂中氣液包裹體的去除率。

15、本發(fā)明中，進(jìn)一步在石英砂表面原位包覆形成聚乙烯醇水凝膠，經(jīng)干燥形成氣凝膠，并進(jìn)行真空吸附處理，利用氣凝膠的高吸附特性充分吸附石英砂內(nèi)的雜質(zhì)，大大提高了石英砂的提純精度；且聚乙烯醇易于去除，不會帶來其他雜質(zhì)。

技術(shù)特征：

1.一種煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：在對石英砂進(jìn)行煅燒水淬之前，首先經(jīng)過前處理，所述前處理包括手選、破碎分級、弱磁選、浮選、酸洗、超聲波清洗、脫水和烘干中的一種或幾種。

3.如權(quán)利要求1所述的煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：用95℃以上的純凈水配制7-15wt％的聚乙烯醇水溶液，將經(jīng)過煅燒水淬后的石英砂加入聚乙烯醇水溶液中形成溶膠，經(jīng)過多次凍融循環(huán)形成石英砂-水凝膠體系；干燥后得到石英砂-氣凝膠體系；將石英砂-氣凝膠體系進(jìn)行真空吸附處理；最后除去石英砂表面的氣凝膠。

4.如權(quán)利要求3所述的煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：所述干燥方法為真空干燥或超臨界干燥。

5.如權(quán)利要求4所述的煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：所述超臨界二氧化碳干燥的干燥條件為：壓力7.5-11mpa，溫度35-40℃，干燥時間9-12h。

6.如權(quán)利要求3所述的煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：進(jìn)行真空吸附處理時，首先將石英砂-氣凝膠體系機(jī)械破碎后形成0.1-0.3mm的顆粒，然后置于0.1-0.2pa的真空環(huán)境中，靜置吸附10-20h。

7.如權(quán)利要求3所述的煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：真空吸附處理后，取出石英砂-氣凝膠體系加入大量95℃以上的純凈水中，超聲處理，使聚乙烯醇溶解后排出。

8.如權(quán)利要求7所述的煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：純凈水處理后，再對石英砂進(jìn)行混合酸浸洗，所述混合酸包括硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、草酸中的一種或幾種。

9.如權(quán)利要求3所述的煅燒水淬提純石英砂的方法，其特征在于：所述聚乙烯醇為低分子量聚乙烯醇，分子量為2-3.5萬。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種煅燒水淬提純石英砂的方法，屬于石英砂深度提純加工技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：對石英砂進(jìn)行煅燒水淬，所述煅燒水淬時，將石英砂加熱至1200?1300℃煅燒，然后用0?70℃純凈水水淬；煅燒水淬時，所述石英砂的粒徑為0.05?0.15mm。該方法提高了石英砂的煅燒溫度，增大了水淬時的溫差，并搭配粒徑合適的石英砂進(jìn)行煅燒水淬，可促進(jìn)石英砂爆裂形成更多的裂隙及應(yīng)力集中，提高了石英砂中氣液包裹體的去除率。

技術(shù)研發(fā)人員：杜建中
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南通智鈺石英材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6