The invention discloses a preparation process of high-purity quartz sand, which can produce qualified high-purity quartz sand through rough separation, crushing, air separation, primary magnetic separation, high temperature treatment, crushing, secondary magnetic separation, acid washing, flotation, high temperature chlorination treatment, dehydroxylation treatment and color separation. The invention also discloses a magnetic separation device which comprises a cylindrical barrel body with an inlet opening on the upper part of the barrel body, which is connected with the outlet of the grading hopper corresponding to the air separation equipment through the feeding pipe; a spiral chute is arranged in the barrel body, the top of the chute is arranged below the inlet opening, the bottom end of the chute is not sealed, and an outlet is arranged at the bottom of the barrel body. The invention has two magnetic separation processes, which can fully filter iron impurities.
【技术实现步骤摘要】
一种高纯石英砂的制备工艺
本专利技术涉及石英加工,特别涉及石英砂的制备工艺和设备。
技术介绍
石英材料,具有一系列优良的物理化学性质,在电子工业产品制造过程中,由于不对电子材料及器件发生物理化学反应或污染,因此,作为生产大规模集成电路过程中晶片或器件的托盘、输送载体材料。目前,石英材料已成为半导体电子工业生产过程中,不可替代的或缺少的重要伙伴材料,是大规模集成电路生产过程中重要的附助材料之一。石英材料是由石英原料经高温熔融而成。石英棒是一种性质非常优良的基础材料之一;石英棒材料,具有一系列优良的物理、化学性能。它耐高温、耐低温、耐腐蚀(除氢氟酸以外),石英几乎不和其它酸类物质发生化学反应,其耐酸能力是陶瓷的30倍,不锈钢的150倍,尤其是在高温下的化学稳定性,是其它任何工程材料都无法比拟的。在紫外光谱区到红外光谱区的整个光谱波段,石英具有良好的透光性,可见光透过率在93%以上,特别是在紫外光谱区,最大透过率在80%以上。由于石英具有耐高温和稳定性,且对半导体电子材料在生产过程中,不起任何化学与物理作用,是制造半导体电子工业器件的重要材料之一。航空航天、军工及半导体工业用石英棒具有纯度高,耐高温性强以及热膨胀系数低的特点,是加工石英仪器器皿(集成电路用石英玻璃,行业内统称石英仪器器皿)的基体材料,是国内半导体工业发展不可缺少的关键性基础材料。目前,国内企业生产的石英砂生产出的石英棒质量不是太理想,满足不了航空航天、军工及半导体工业使用,主要原因便是作为生产原料的石英砂纯度达不到要求。要获得高纯度的石英砂需要对其进行提纯处理。现有技术中关于石英砂的提纯工艺很多 ...
【技术保护点】
1.一种高纯石英砂的制备工艺,其特征在于:所述制备工艺包括以下步骤:(1)粗选、破碎:选择二氧化硅含量在99.95%以上的石英原矿石,清洗原矿石剔除杂质,破碎成粒径为0.5~3mm的石英颗粒;(2)风选:通过风选设备进一步去除杂质,并筛选出粒径为0.5~1mm的石英颗粒;(3)一次磁选:将风选后的粒径为0.5~1mm的石英颗粒送入磁选装置中,所述磁选装置中设有螺旋向下的溜槽,所述溜槽至少槽底为强磁性;(4)高温处理:将从磁选装置中选过的石英颗粒进行高温处理,温度1100~1200度,处理时间为1.5小时,出炉后立即投入到冷却水中淬火并干燥;(5)粉碎:将干燥后的石英颗粒进行粉碎处理,振动过筛得80‑150目的石英砂;(6)二次磁选:再次通过磁选装置进行二次磁选;(7)酸洗:将步骤(6)磁选得到的石英砂完全浸到8.8‑10.6wt%的盐酸和3.8‑4.9wt%的氢氟酸的混酸液中,温度15‑30℃,时间50‑70小时,再用水冲洗,然后用35:1000的碳酸钠水溶液浸泡2‑3小时,然后过滤,用水冲洗;(8)浮选:对酸洗后的石英砂经过超声处理1‑2小时,采用浮选处理剂对超声波处理后的石英砂进行 ...
【技术特征摘要】
1.一种高纯石英砂的制备工艺,其特征在于:所述制备工艺包括以下步骤:(1)粗选、破碎:选择二氧化硅含量在99.95%以上的石英原矿石,清洗原矿石剔除杂质,破碎成粒径为0.5~3mm的石英颗粒;(2)风选:通过风选设备进一步去除杂质,并筛选出粒径为0.5~1mm的石英颗粒;(3)一次磁选:将风选后的粒径为0.5~1mm的石英颗粒送入磁选装置中,所述磁选装置中设有螺旋向下的溜槽,所述溜槽至少槽底为强磁性;(4)高温处理:将从磁选装置中选过的石英颗粒进行高温处理,温度1100~1200度,处理时间为1.5小时,出炉后立即投入到冷却水中淬火并干燥;(5)粉碎:将干燥后的石英颗粒进行粉碎处理,振动过筛得80-150目的石英砂;(6)二次磁选:再次通过磁选装置进行二次磁选;(7)酸洗:将步骤(6)磁选得到的石英砂完全浸到8.8-10.6wt%的盐酸和3.8-4.9wt%的氢氟酸的混酸液中,温度15-30℃,时间50-70小时,再用水冲洗,然后用35:1000的碳酸钠水溶液浸泡2-3小时,然后过滤,用水冲洗;(8)浮选:对酸洗后的石英砂经过超声处理1-2小时,采用浮选处理剂对超声波处理后的石英砂进行浮选后清洗,每吨石英砂采用以下组分组成的浮选处理剂:0.5kg油酸、0.2kg棕榈酸、0.4kg煤油、0.2kg氟化氢、0.8kg异辛醇、0.2kg氨水,220-240kg纯水;(9)高温氯化处理:采用质量浓度为50-70%的酒精液体浸渍石英砂,并通入氯气进行氯化处理1-2小时,清洗后离心脱水并干燥;(10)脱羟处理:干燥后的石英砂置于1020-1030℃的脱羟炉内,通氮气进行脱羟处理3-4小时,取出、自然冷却;(11)色选:磁选过的石英砂进行色选,得合格的高纯石英砂。2.一种用于权利要求1中高纯石英砂的磁选装置,其特征在于:所述磁选装置包括圆筒状的桶体,...
【专利技术属性】
技术研发人员:张凌燕,谢大春,
申请(专利权)人:江苏鑫亿鼎石英科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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