【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿产提纯，尤其涉及一种提取高纯石英的方法。
技术介绍
1、高纯石英是sio2纯度大于99.9％的石英系列产品的总称，是硅产业高端产品的物质基础，具有耐热性好、热膨胀系数低、耐酸耐碱、性能稳定、透光率高等特性，在航空航天、半导体、光伏、光纤等
具有广泛的应用。随着科技的发展，各领域对石英纯度的要求不断增加，高纯石英成为制约这些领域发展的关键材料之一，尤其是4n5级以上高纯石英在新材料、新能源等战略性新兴产业中具有重要的地位和作用。
2、天然水晶杂质含量低，是最早用作提取高纯石英的原料，但因其储量小、化学成分不稳定，难以进行标准化、大规模地生产。为了满足高纯石英高端产品的生产需要，亟需寻找其他的可大规模提取高纯石英砂的替代资源。花岗伟晶岩分布广泛、矿床规模大，主要由长石、石英和云母三种矿物组成，成分相对单一，是富含挥发分熔浆缓慢结晶的产物，有利于粗大晶体的形成和杂质元素的析出。同时，花岗伟晶岩的石英颗粒中流体包裹体含量极少，要远低于国内常用的脉石英，具有极好的提取高质量、低羟基高纯石英砂的潜力。
3、高纯石英中的主要杂质元素为al、fe、ti、ca、mg、na、cu、co、mn、ni、k、li、b等，利用花岗伟晶岩提取高纯石英需要一系列的处理流程，通常包括破碎筛分、煅烧水淬、浮选、酸浸等方法，但是大多工艺流程繁琐、成本较高，且最终提取的高纯石英砂的纯度不高。
4、公布号cn 115709999 a申请公开一种从花岗伟晶岩中提取高纯石英的方法，工艺流程相对简单，包括：(1)煅烧、
5、公布号cn 115849393 a申请公开一种高纯石英以及制备方法，所述制备方法包括以下步骤：对花岗伟晶岩石英原矿进行破碎，得到10～50mm粒径的第一石英矿颗粒；对第一石英矿颗粒进行预磨矿和筛分，得到20目以下、100目以上的第二石英矿颗粒；对第二石英矿颗粒进行擦洗脱泥，煅烧—水淬，得到第三石英矿颗粒；对第三石英矿颗粒进行磨矿，得到100～200目的第四石英矿颗粒；对第四石英矿颗粒进行浮选、酸洗、水洗和烘干，得到高纯石英。该方法通过增加预处理的方法，减少传统磨矿机的机械损耗，来提升高纯石英的制备纯度，但整个制备流程相对复杂繁琐，且与前一个方法一样，没有增加磁选流程来除去含fe杂质，因此制备出来的高纯石英，纯度仅能达3n以上，未达到4n级别。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种提取高纯石英的方法，通过优化提纯工艺，合理选择反浮选试剂和条件，并对设备进行改进，不仅提高了高纯石英的纯度，而且提高了提纯工作的便利性。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种提取高纯石英的方法，包括以下步骤：
3、s1、对原矿进行破碎和筛分，得到符合粒径要求的矿粒；
4、s2、通过色选对矿粒进行初步提纯，得到石英含量大于70％的矿样；
5、s3、对石英含量大于70％的矿样进行煅烧和水淬，暴露石英中的包裹体和裂隙中的杂质；
6、s4、水淬后的矿样再次进行破碎和筛分，得到矿砂；
7、s5、对矿砂进行磁选；
8、s6、对磁选后的矿砂通过反浮选进行石英的富集，收集富集的石英样品；
9、s7、富集的石英样品进行酸洗处理，得到高纯石英精矿。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述原矿为石英矿物含量为10％-30％的花岗伟晶岩；所述步骤s1中破碎、筛分后得到矿粒粒径范围为4-40目；步骤s1中破碎设备为鄂破机，筛分设备为振动筛。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤s3中的煅烧温度为700-1100℃，保温时长为0.5-3h，煅烧设备为高温电阻炉，水淬水池内套设提取筐；水淬5分钟后通过提取筐将矿样放入烘干机内100℃烘干除去水分，提取筐为不锈钢材质。
12、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤s4中的矿砂粒径为50-140目，步骤s4中破碎设备为对辊机。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤s5是通过磁选机进行磁选，磁选时磁场强度为1.0-3.0t，磁选机包括进样口、连接在进样口下方的锥形磁选坡和设置在锥形磁选坡外侧的磁场发生器，锥形磁选坡连接振动器，锥形磁选坡的表面为螺纹控流槽，锥形磁选坡下方为矿砂收集容器，矿砂收集容器包括两个半圆槽；磁场发生器包括与锥形磁选坡平行的锥形壳体和设置在锥形壳体外侧的电磁铁，所述进样口与锥形壳体相连，锥形壳体底部连接有支架。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤s6中反浮选是使用5％的稀硫酸将矿浆的ph调整至2-3，采用的浮选药剂包括活化剂和捕收剂，活化剂为云母和长石抑制剂，捕收剂为云母和长石捕收剂。
15、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述的活化剂为氢氟酸，捕收剂为十二胺、十八胺等阳离子捕收剂。
16、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤s7酸洗过程采用酸液包括氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸，氢氟酸的用量不超过总用酸液量的10％；腹肌的石英样品和酸液的固液比为1：2-10；酸浸气压为常压，酸浸时间为5-10h，酸浸温度为50-90℃。
17、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)本专利技术优化、完善了提纯工艺，融合了第一次粗破碎并筛分、色选初步提纯、煅烧并水淬、第二次进一步进行破碎并筛分、磁选、反浮选富集以及最后的酸洗等工艺；
18、(2)鉴于花岗伟晶岩中各成分存在色差，在传统工艺流程基础上提出增加色选的方法，在浮选之前，预先利用石英砂与含fe杂质或石英、云母矿物的颜色差异，剔除原矿中的长石、云母、及含fe杂质的脉石矿物，不仅降低煅烧能耗和反浮选试剂使用量，而且大大提高了石英矿物的收取率。
19、(3)改型的磁选机用矿样振动且缓慢下行的方式，代替现有磁选设备自由落体的方式，保证剔除样品中的含fe杂质的效果，避免下落过快和含fe杂质与石英砂粘连引起的剔除不彻底问题。
20、该方法提纯效率高，能从花岗伟晶岩中提取高纯石英砂，石英砂的获取率和提纯率高，提纯纯度达4n5以上，属于超高纯石英砂级别。
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1.一种提取高纯石英的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述原矿为石英矿物含量为10％-30％的花岗伟晶岩；所述步骤S1中破碎、筛分后得到矿粒粒径范围为4-40目；步骤S1中破碎设备为鄂破机，筛分设备为振动筛。
3.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述步骤S3中的煅烧温度为700-1100℃，保温时长为0.5-3h，煅烧设备为高温电阻炉，水淬水池内套设提取筐；水淬5分钟后通过提取筐将矿样放入烘干机内100℃烘干除去水分，提取筐为不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述步骤S4中的矿砂粒径为50-140目，步骤S4中破碎设备为对辊机。
5.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述步骤S5是通过磁选机进行磁选，磁选时磁场强度为1.0-3.0T，磁选机包括进样口、连接在进样口下方的锥形磁选坡和设置在锥形磁选坡外侧的磁场发生器，锥形磁选坡连接振动器，锥形磁选坡的表面为螺纹控流槽，锥形磁选坡下方为矿砂收集容器，矿砂收集
6.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述步骤S6中反浮选是使用5％的稀硫酸将矿浆的pH调整至2-3，采用的浮选药剂包括活化剂和捕收剂，活化剂为云母和长石抑制剂，捕收剂为云母和长石捕收剂。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述的活化剂为氢氟酸，捕收剂为十二胺、十八胺等阳离子捕收剂。
8.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述步骤S7酸洗过程采用酸液包括氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸，氢氟酸的用量不超过总用酸液量的10％；腹肌的石英样品和酸液的固液比为1：2-10；酸浸气压为常压，酸浸时间为5-10h，酸浸温度为50-90℃。
...【技术特征摘要】
1.一种提取高纯石英的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述原矿为石英矿物含量为10％-30％的花岗伟晶岩；所述步骤s1中破碎、筛分后得到矿粒粒径范围为4-40目；步骤s1中破碎设备为鄂破机，筛分设备为振动筛。
3.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述步骤s3中的煅烧温度为700-1100℃，保温时长为0.5-3h，煅烧设备为高温电阻炉，水淬水池内套设提取筐；水淬5分钟后通过提取筐将矿样放入烘干机内100℃烘干除去水分，提取筐为不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述步骤s4中的矿砂粒径为50-140目，步骤s4中破碎设备为对辊机。
5.根据权利要求1所述的提取高纯石英的方法，其特征在于：所述步骤s5是通过磁选机进行磁选，磁选时磁场强度为1.0-3.0t，磁选机包括进样口、连接在进样口下方的锥形磁选坡和...
【专利技术属性】
技术研发人员：张智慧，张亚增，樊晓鹏，王安书，张驰，宁晓国，陈少伟，梁中天，王玉媛，王红英，娄兰，张锐，朱荣彬，王硕，
申请(专利权)人：河南省第五地质大队有限公司，
类型：发明
国别省市：
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