一种除去石英中黄铁矿杂质的方法技术

本发明专利技术公开一种除去石英中黄铁矿杂质的方法，将石英材料在有氧环境下高温煅烧；用磁选工艺去除赤铁矿。将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为300℃-700℃，保温时间为10-60分钟。石英材料粒径小于1mm。黄铁矿在室温下是一种不活泼的物质，温度升高后变得活泼，加热会和氧气发生反应。而产生的Fe2O3是能被磁铁吸引的，为磁选提供了可能。通过以上步骤可以简单方便的降低原矿中的铁含量，能够符合大部分产业用石英的要求。此工艺操作简单，效果明显，成本低廉，无污染。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属于非金属矿加工
，具体的说涉及一种除去石英中黄铁矿杂质的方法。

技术介绍

随着我国工业化、城镇化和现代化建设的推进，矿产资源需求将持续大幅度增加，矿产资源供需矛盾日益突出，环境压力越来越大。因此，必须从战略和全局的高度，把建设节约型社会和发展循环经济摆在更加突出的重要位置。低铁石英因其优异的性能，所以在多个产业都有相当良好的应用前景：
（1）太阳能产业
光伏玻璃因其对杂质含量、透光率、微观缺陷等要求极高，故对其主要原材料就是PPM级低铁石英。对低铁石英的要求极为严格，一般要达到如下指标：
化学成份：SiO2≥99.5%，Fe2O3≤80PPM；
粒度控制：0.71～0.5mm≤2%，0.5～0.125mm≥95%，0.125mm≤5%；
（2）信息产业
TFT-LCD基板玻璃主要有两个作用：一是使液晶保持一定厚度；二是承载驱动所必需的透明电极和开关元件。为了同时能够满足这两个作用，生产基板玻璃所用原料为低铁石英。
基板玻璃用石英一般要达到如下指标：
化学成分：SiO2≥99.6%，Fe2O3≤100PPM；
（3）节能环保产业
低辐射玻璃是一种新型节能采光材料，可分为Low-E玻璃、Sun-E玻璃，也是一种超白玻璃，所以其原料也是低铁石英。
低辐射玻璃用石英质量要求：
化学成分：SiO2含量99.0%±0.3，Fe2O3≤100PPM；
粒度控制：大于0.71mm不允许有；0.5mm以上＜2％；0.1mm以下＜5％。
现有的石英矿除铁技术主要有：
（1）酸处理法。此种方法利用石英不溶于酸（HF除外）而杂质可以溶解于酸的特点，从而实现去除杂质的一种化学处理方法。常用的酸有硫酸、盐酸、硝酸等，通常在酸浸过程中还要加入还原剂，有利于杂质的浸出。缺点是酸对设备的腐蚀严重，成本较高，并伴有酸污染。
（2）浮选法。分为有氟以及无氟法，有氟法由于氟对环境污染太大，几乎已经被淘汰。无氟法又包括无氟有酸法、无氟无酸法和无氟有碱法。无氟有酸法虽然应用广，但缺点是对设备有腐蚀且有污染。无氟无酸法和无氟有碱法由于过程较复杂，技术还不够成熟，成本相对较高，还没有投入到工业上的应用。
（3）微生物法。原理是利用微生物在矿物表面生长要吸收Fe元素，从而达到除铁的目的。但是微生物种类繁多，不同的微生物对不同的杂质去除效果不同，且所需周期较长。
提纯石英最普遍的方法是酸洗，能够除去包括铁以内的大部分杂质元素，但是酸洗（尤其是氢氟酸）会给环境造成极大的破坏，对设备的腐蚀作用也很大，也是成本最高的一种方法。在多个沿海城市已经明令禁止用酸洗的方法清洗矿物。

技术实现思路

本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
本专利技术的目的是提供一种除去石英中黄铁矿杂质的方法。
为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
一种除去石英中黄铁矿杂质的方法，包括如下步骤：
S1.将石英材料高温煅烧；
S2.去除赤铁矿。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料高温煅烧是在有氧环境下高温煅烧。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度最低为300℃。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为350℃-950℃。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为300℃-700℃。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，保温时间最少为10分钟。
作为进一步的优选，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，保温时间为10-60分钟。
作为进一步的优选，所述的石英材料粒径小于1mm。
作为进一步的优选，所述步骤S2去除赤铁矿是通过磁选去除赤铁矿。
作为进一步的优选，所述步骤S2用磁选工艺去除赤铁矿前对磁选产物进行XRD分析。
与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
黄铁矿的化学式为FeS2，为非磁性矿物，不能直接用磁选工艺去除，用常规的酸洗或者浮选除铁工艺成本较高，而且对环境影响很大。黄铁矿在室温下是一种不活泼的物质，温度升高后变得活泼，加热会和氧气发生反应——4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。而产生的Fe2O3是能被磁铁吸引的，为磁选提供了可能。通过以上步骤可以简单方便的降低原矿中的铁含量，能够符合大部分产业用石英的要求。此工艺操作简单，效果明显，成本低廉，无污染。
图1为磁选产物XRD含量比例图
具体实施方式
下面结合实施例对本专利技术的作进一步的说明。但本专利技术的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本专利技术采用的材料和加工方法为本
常用材料和加工方法。
一种除去石英中黄铁矿杂质的方法，包括如下步骤：
S1.将石英材料高温煅烧；
S2.去除赤铁矿。
其中，步骤S1中将石英材料高温煅烧是在有氧环境下高温煅烧。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度最低为300℃。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为350℃-950℃。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为300℃-700℃。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，保温时间最少为10分钟。
其中，所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，保温时间为10-60分钟。
其中，所述的石英材料粒径小于1mm。
其中，所述步骤S2去除赤铁矿是通过磁选去除赤铁矿。
其中，步骤S2用磁选工艺去除赤铁矿前对磁选产物进行XRD分析。对磁选产物进行XRD分析，衍射角度10°到90°，每步时长0.1s，步长0.02度，经过XRD物相卡片对比，原矿石中所含的无磁性硫铁矿（FeS2）转化成了有磁性的Fe2O3、Fe3O4等物质。
X射线衍射分析（X-raydiffraction，简称XRD），是利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。对磁选产物进行XRD分析，衍射角度10°到90°，每步时长0.1s，步长0.02度，得到XRD衍射图谱。经过图谱与标准卡片对比，得到如图1所示数据，标注峰1为SiO2峰，标注峰2为Fe2(SO4)3，标注峰3为Fe2O3，标注峰4为Fe3O4。磁选产物为铁的有磁性化合物。
根据有关资料表明，黄铁矿及其加热产物的存在温度范围是：
I．黄铁矿，室温~700℃；
II．4H型磁黄铁矿，500℃~1200℃（700℃时为最大值）；
III．磁铁矿，1000℃~1200℃（1000℃时为最大值）；
IV．赤铁矿（最终产物），分别为350℃~950℃（900℃时为最大值）和≥1200℃。
而这些矿物存在7种矿物组合：
（1）室温~300℃，黄铁矿；
（2）350℃~400℃，黄铁矿+赤铁矿（微量）；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除去石英中黄铁矿杂质的方法，包括如下步骤：S1.将石英材料高温煅烧；S2.去除赤铁矿。

【技术特征摘要】
1.一种除去石英中黄铁矿杂质的方法，包括如下步骤：
S1.将石英材料高温煅烧；
S2.去除赤铁矿。
2.根据权利要求1所述的除去石英中黄铁矿杂质的方法，其特征在于所述步骤S1中将石英材料高温煅烧是在有氧环境下高温煅烧。
3.根据权利要求1所述的除去石英中黄铁矿杂质的方法，其特征在于所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度最低为300℃。
4.根据权利要求1或3所述的除去石英中黄铁矿杂质的方法，其特征在于所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为350℃-950℃。
5.根据权利要求1或3所述的除去石英中黄铁矿杂质的方法，其特征在于所述步骤S1中将石英材料在有氧环境下高温煅烧，高温煅烧温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永恒，叶岸峰，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44