石英砂提纯方法研究_郑翠红

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1、2008年第5期中国非金属矿工业导刊总第70期【开发利用】石英砂提纯方法研究郑翠红，孙颜刚，杨文雁，朱伟长，闫勇(安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山243002)摘要：本文综述了几种石英砂的物理化学提纯方法，包括擦洗法、磁选法、浮选法、超声波法、酸浸法、络合法等，提出了国内石英砂提纯方法的发展方向。关键词：石英砂；提纯；浮选；超声波法；酸浸法中图分类号：TD973.3文献标识码：A文章编号：1007-9386(2008)05-0016-03StudyonTechnologyforPurificationofQuartzZhengCuihong,SunYa

2、ngang,YangWenyan,ZhuWeichang,YanYong(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,Ma’anshan243002,china)Abstract:Inthispaper,theseveralphysicalandchemicalmethodsforpurificationofquartzsandwerereviewed,includingscouring,magneticseparation,flotation,ultrasonic,acidleaching,chelating,andsoon.

3、Atlast,thedevelopingtrendoftechnologyforpurifyingquartzsandwasputforward.Keywords:quartzsand;purification;flotation;ultrasonic;acidleaching高纯二氧化硅是一类极为重要的光电子材料，广未成单体的矿物集合体，再经分级作业达到石英砂进泛应用于半导体、光纤通讯、激光和航天等高技术领一步提纯的效果。目前，主要有棒磨擦洗和机械擦洗[1-4]域。随着这些领域的迅速发展，对高纯二氧化硅二种方法。对于机械擦洗，其相关机械设备的结构和中杂质含量的

4、要求更为严格，对高纯二氧化硅的需求配置以及工艺流程中的擦洗时间和擦洗浓度都是影响[5-7]量亦日益增加。目前我国所需的高纯二氧化硅大擦洗效果的主要因素。由于影响它的因素太多，使机部分依赖进口。因此，采用石英砂提纯技术，获得高械擦洗的回收率很低，只有约40%，所以机械擦洗的纯二氧化硅，是满足我国高技术领域对高纯硅需求的效果不太理想。相对于机械擦洗，棒磨擦洗的效果要有效途径，对促进我国国民经济发展具有重要的意比它好得多。在棒磨擦洗工艺中，加入适当的药剂，义。目前提纯石英砂的主要方法可以分为物理方法和增大杂质矿物和石英颗粒表面的电斥力，增强杂质矿化学方法两种。物与石英

5、颗粒相互间的分离效果，使擦洗的回收率提1物理方法高到80%，棒磨擦洗几乎是机械擦洗的两倍，但是对物理方法主要是水洗和分级脱泥、擦洗、磁选、于提纯高纯度的石英砂，它也只是对矿石预处理的一浮选和超声波法。种方法。1.1水洗和分级脱泥1.3磁选这种方法主要是针对含有大量粘土矿物的石英磁选法可以最大限度的去除石英砂颗粒内含有的砂。因为随着石英砂颗粒变细，其中SiO2的品位随之杂质，以赤铁矿、褐铁矿和黑云母等为主的弱磁性杂降低，而铁质和铝质等杂质矿物的品位反而升高，所质矿物和以磁铁矿为主的强磁性矿物。对于弱磁性杂以在入选前对石英砂原矿进行水选、分级脱泥非常必质矿物常选用在

6、10000Oe以上的强磁机，对于强磁性[8]要，并且效果也较为明显。它只是作为一种矿石入杂质的矿物常采用弱磁机或者是中磁机进行磁选。一选前的预处理方法，应用得较早也很普遍，但对于存般来说，磁选次数和磁场强度对磁选除铁效果有重要在于石英砂表面的薄膜铁和粘连性杂质矿物，其脱除影响，随磁选次数的增加，含铁量逐渐减少；而在一效果尚不显著。定的磁场强度下可除去大部分的铁质，但此后磁场强1.2擦洗度即使提高很多，除铁率也无多大变化。另外，石英擦洗是借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去石英砂粒度越细，除铁效果越好，其原因是细粒石英砂中砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物和进一步擦碎

7、【基金项目】安徽省教育厅自然科学研究重点项目(KJ2007A086)。162008年第5期中国非金属矿工业导刊总第70期[9]含铁杂质矿物量高的缘故。田金星在高纯石英砂的砂达到含Fe2O30.01%、SiO299.8%，回收率在99%以提纯工艺研究进行了实验研究，结果表明，随磁场上，达到光学玻璃用砂的标准。强度的增大，杂质的脱除率上升，磁场强度达到2化学方法10000Oe以后，杂质的脱除率增加不明显。因此适宜化学方法主要是酸浸法和络合法，酸浸法是利用的磁场强度应为10000Oe。经磁选后，40目SiO2品位石英不溶于酸(HF除外)，其他杂质矿物能被酸液溶可达99

8、.05%，Fe2O3含量