The invention discloses an ultra-pure quartz sand used for experimental equipment and its preparation method and application. The ultra-pure quartz sand used for preparing high-precision experimental equipment is obtained by purifying domestic quartz silica ore through such technological steps as concentrating quartz silica ore, removing impurities from aqua regia, flotation, high temperature vacuum treatment and ultrasonic purification. According to the requirement of industrial production scale, the technological route studied in the laboratory of the invention has been specially adjusted, the technological conditions for producing ultra-pure quartz sand by microwave treatment have been further improved, and the technological conditions suitable for industrial production have been summarized. Especially for the source of raw materials of ultra-pure quartz sand in China, the production of ultra-pure quartz sand by domestic quartz silica ore has been determined. The production process conditions of raw materials are mature, reasonable and stable. It provides technical support for the large-scale production of ultra-pure quartz sand and the real reduction of production cost of ultra-pure quartz sand.
【技术实现步骤摘要】
一种实验器材用超纯石英砂及其制备方法和应用
本专利技术涉及超纯石英材料制备
,更具体地,涉及一种实验器材用超纯石英砂及其制备方法和应用。
技术介绍
近些年随着制造业和建筑工业产生的粉尘PM2.5、CO2、SO2形成雾霾、温室效应与酸雨等、严重污染环境。且不可再生的一次性传统化石能源资源减少,寻找新的能源与绿色能源技术成为目前世界性重大课题。比如太阳能,是当前新能源开发的首选,在光伏产业中超纯石英砂比不可少。随着高科技的发展,高档全透明石英砂需求量不断增加,而天然水晶却已枯竭,上世纪80年代来,人们只得找水晶的替代品,开始探索采用硅矿石代替水晶的深度精制研究。高档全透明高精实验器材是SiO2单一含量高达99.99%以上的特种石英砂,具有化学稳定、全透明性、杂质含量低、光谱透过宽、抗热冲击(可在1420℃高温环境下反复长时间使用不变形)、耐射线辐照、紫外线全穿透、抗析晶性能强、硬度达莫氏七级、膨胀系数小、耐热震强、电绝缘性好、耐除氢氟酸和热磷酸外的几乎所有酸的腐蚀等优越的物理化学性能。目前,全世界拥有生产SiO2含量达到99.99%的超纯石英砂的核心技术的生产厂家屈指可数,其中美国的尤尼明公司(UNIMIN)和通用电气公司(GE)几乎垄断了整个超纯石英砂供应市场。无论是外国企业还是中国企业大多都是采用国外进口石英硅矿作为原材料进行提纯制备超纯石英砂,如马达加斯加、挪威等进口石英硅矿中的Li+、K+、Na2+、Fe2+、Al3+等碱金属离子含量低于水晶中碱金属离子,同时气液包裹体含量也比我国石英硅矿低一个数量级,因此较适宜通过精制可作为替代水晶的原料。但进 ...
【技术保护点】
1.一种实验器材用超纯石英砂,其特征在于,所述超纯石英砂粒径为50~80目,超纯石英砂中SiO2含量>99.999%,碱金属总含量
【技术特征摘要】
1.一种实验器材用超纯石英砂,其特征在于,所述超纯石英砂粒径为50~80目,超纯石英砂中SiO2含量>99.999%,碱金属总含量<50mg/kg,气液包裹体含量为90~110mg/kg。2.根据权利要求1所述的实验器材用超纯石英砂,所述超纯石英砂粒径为50~80目,超纯石英砂中SiO2含量为99.999~99.9999%,碱金属总含量为20~32mg/kg。3.一种实验器材用超纯石英砂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.精选石英硅矿:将多个地区的国产石英硅矿反复进行ICP分析比较,筛选,然后,用低浓度酸溶液浸洗表面杂质,再用大量去离子水快速冲洗,得到石英硅矿粗品;S2.酸浸:将步骤S1所得粗品颗粒经雷蒙磨粉碎,过筛,“王水”浸泡,去除金属杂质,再用去离子水冲洗,即得石英砂粗品;S3.浮选:将步骤S2所得石英砂粗品加入浮选溶剂中浮选剔除出非石英砂颗粒;S4.磁选:将步骤S3石英砂粗品用去离子水冲洗,烘干后,再用磁选机磁选;S5.高温真空处理:将步骤S4磁选出来的石英砂颗粒置于高温、真空条件下保温,降温后再通氯气处理,超导提纯;S6.超声波处理:将步骤S5所得石英砂颗粒通过超声波处理,即得超纯石英砂。4.根据权利要求3所述的实验器材用超纯石英砂的制备方法,其特征在于,其中,步骤S1中筛选出碱...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯清麟,侯熠徽,田靓,
申请(专利权)人:湖南工业大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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