一种稀土掺杂水处理用石英管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土掺杂水处理用石英管及其制备方法，由以下重量百分比的原料组成：石英砂95

【技术实现步骤摘要】
一种稀土掺杂水处理用石英管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石英管
，具体为一种稀土掺杂水处理用石英管及其制备方法。

技术介绍

[0002]石英管是用二氧化硅制造的特种工业技术玻璃，是一种非常优良的基础材料，其具有一系列优良的物理、化学性能。石英管在紫外线到红外线的整个光谱波段都有较好的透光性能，可见光透过率在93％以上，特别是在紫外光谱区，最大透过率可达80％以上。
[0003]但是，现有水处理用石英管因其掺杂工艺和配方的不完善，存在着掺杂元素不均匀、掺杂元素在石英管熔炼过程中成分不稳定等问题，导致石英管特定光谱的透过率不稳定，在使用过程中出现臭氧浓度过高或者过低、对特定波段光谱透过率不达标等现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种稀土掺杂水处理用石英管及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种稀土掺杂水处理用石英管，由以下重量百分比的原料组成：石英砂95
‑
98％、硝酸钐0.2
‑
0.3％、硝酸铝0.1
‑
0.2％、四氯化钛0.0012
‑
0.002％、氧化镧0.3
‑
0.4％和氧化钇0.1
‑
0.3％。
[0006]优选的，由以下重量百分比的原料组成：石英砂95％、硝酸钐0.2％、硝酸铝0.1％、四氯化钛0.0012％、氧化镧0.3％和氧化钇0.1％。
[0007]优选的，由以下重量百分比的原料组成：石英砂98％、硝酸钐0.3％、硝酸铝0.2％、四氯化钛0.002％、氧化镧0.4％和氧化钇0.3％。
[0008]优选的，所述石英砂中二氧化硅的含量为99.5
‑
99.9％。
[0009]一种稀土掺杂水处理用石英管的制备方法，包括以下步骤：S1、原料选取：按上述配比称取各原料；S2、制备溶液：向容器中加入硝酸钐、硝酸铝、四氯化钛、氧化镧和氧化钇总质量150
‑
200倍量的去离子水，加入硝酸钐和硝酸铝，搅拌均匀，再加入氧化镧，边搅拌边加入氧化钇，最后加入四氯化钛并迅速将容器密封，摇晃至混合均匀，得混合溶液；S3、掺杂：将装有混合溶液的容器安装至喷雾式定量给料器，将烤砂机匀速升温至960
‑
1040
°
C后开始振动给料器，烤砂机转速设为25
‑
35r/min；石英砂进入旋转的石英管内，同时打开喷雾式给料器开关，按设定好的计数程序定时喷入混合溶液，使溶液与石英砂均匀混合，得混合料；S4、热处理：将步骤S3中的混合料行高温200
°
C
‑
250
°
C连续烘烤，在烘烤过程中，根据所需烘烤原料的数量对温度适当调整，使各种硝化剂在高温烘烤过程中完全渗透进石英砂内；S5、熔融：经过充分冷却后，将冷却混合料放入熔炉内于1800
‑
2200
°
C下进行熔融，
经拉管机牵引，得到石英管；S6、脱羟：将步骤S5中的石英管放入真空脱羟炉内进行高温脱羟，温度在800
‑
1050
°
C范围内，脱羟时间3
‑
8小时，将羟基降低到1
‑
30ppm。
[0010]优选的，在步骤S1中，石英砂过120
‑
180目筛。
[0011]优选的，在步骤S4中，烘烤温度的适当调整范围为210
‑
250
°
C。
[0012]优选的，在步骤S6中，脱羟温度为950
°
C
‑
1000
°
C。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过在原料中大量掺杂氧化镧和氧化钇，由于氧化镧和氧化钇高场强的作用，使得石英管整体网络链接程度提高，从而能够提高该石英管的热稳定性。
[0014]2、本专利技术掺杂元素在熔炼过程中成分稳定，最终所得到的石英管特定光谱透过率稳定，在水处理过程中，使臭氧的浓度保持在稳定适宜的溶度。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]实施例1一种稀土掺杂水处理用石英管，由以下重量百分比的原料组成：石英砂95％、硝酸钐0.2％、硝酸铝0.1％、四氯化钛0.0012％、氧化镧0.3％和氧化钇0.1％。
[0017]其中，所述石英砂中二氧化硅的含量为99.5
‑
99.9％。
[0018]一种稀土掺杂水处理用石英管的制备方法，包括以下步骤：S1、原料选取：按上述配比称取各原料；S2、制备溶液：向容器中加入硝酸钐、硝酸铝、四氯化钛、氧化镧和氧化钇总质量160倍量的去离子水，加入硝酸钐和硝酸铝，搅拌均匀，再加入氧化镧，边搅拌边加入氧化钇，最后加入四氯化钛并迅速将容器密封，摇晃至混合均匀，得混合溶液；S3、掺杂：将装有混合溶液的容器安装至喷雾式定量给料器，将烤砂机匀速升温至1000
°
C后开始振动给料器，烤砂机转速设为30r/min；石英砂进入旋转的石英管内，同时打开喷雾式给料器开关，按设定好的计数程序定时喷入混合溶液，使溶液与石英砂均匀混合，得混合料；S4、热处理：将步骤S3中的混合料行高温245
°
C连续烘烤，在烘烤过程中，根据所需烘烤原料的数量对温度适当调整，使各种硝化剂在高温烘烤过程中完全渗透进石英砂内；S5、熔融：经过充分冷却后，将冷却混合料放入熔炉内于2100
°
C下进行熔融，经拉管机牵引，得到石英管；S6、脱羟：将步骤S5中的石英管放入真空脱羟炉内进行高温脱羟，温度在1000
°
C范围内，脱羟时间8小时，将羟基降低到25ppm。
[0019]其中，在步骤S1中，石英砂过120
‑
180目筛。
[0020]其中，在步骤S4中，烘烤温度的适当调整范围为210
‑
250
°
C。
[0021]其中，在步骤S6中，脱羟温度为950
°
C
‑
1000
°
C。
[0022]实施例2一种稀土掺杂水处理用石英管，由以下重量百分比的原料组成：石英砂96％、硝酸钐0.23％、硝酸铝0.13％、四氯化钛0.0015％、氧化镧0.33％和氧化钇0.15％。
[0023]一种稀土掺杂水处理用石英管的制备方法，包括以下步骤：S1、原料选取：按上述配比称取各原料；S2、制备溶液：向容器中加入硝酸钐、硝酸铝、四氯化钛、氧化镧和氧化钇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土掺杂水处理用石英管，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：石英砂95
‑
98％、硝酸钐0.2
‑
0.3％、硝酸铝0.1
‑
0.2％、四氯化钛0.0012
‑
0.002％、氧化镧0.3
‑
0.4％和氧化钇0.1
‑
0.3％。2.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂水处理用石英管，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：石英砂95％、硝酸钐0.2％、硝酸铝0.1％、四氯化钛0.0012％、氧化镧0.3％和氧化钇0.1％。3.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂水处理用石英管，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：石英砂98％、硝酸钐0.3％、硝酸铝0.2％、四氯化钛0.002％、氧化镧0.4％和氧化钇0.3％。4.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂水处理用石英管，其特征在于：所述石英砂中二氧化硅的含量为99.5
‑
99.9％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种稀土掺杂水处理用石英管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、原料选取：按上述配比称取各原料；S2、制备溶液：向容器中加入硝酸钐、硝酸铝、四氯化钛、氧化镧和氧化钇总质量150
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200倍量的去离子水，加入硝酸钐和硝酸铝，搅拌均匀，再加入氧化镧，边搅拌边加入氧化钇，最后加入四氯化钛并迅速将容器密封，摇晃至混合均匀，得混合溶液；S3、掺杂：将装有混合溶液的容器安装至喷雾式定量给料器，将烤砂机匀速升温至960
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1040

【专利技术属性】
技术研发人员：段玉伟，
申请(专利权)人：江苏圣达石英制品有限公司，
类型：发明
国别省市：