本发明专利技术属于非金属矿提纯深加工技术领域，具体涉及一种无氟碱酸联合擦洗生产低铁硅质原料的方法。本发明专利技术提供的方法：(1)将硅质原料连续和碱液混合进行碱擦洗，固液分离得到碱洗硅质原料，所述碱液为无机强碱和/或碱金属碳酸盐的水溶液；(2)将所述碱洗硅质原料连续和无氟酸液混合进行酸擦洗，固液分离得到低铁硅质原料，所述无氟酸液为无机强酸和/或草酸的水溶液。本发明专利技术提供的方法采用碱擦洗和酸擦洗串联，在不使用氢氟酸的基础上，实现连续动态降低硅质原料的Fe2O3、Al2O3含量，可以用于生产低铁硅质原料石英砂。而且，本发明专利技术采用无氟的碱酸联合擦洗的方法，环保准入条件低，环保处理容易达标。理容易达标。理容易达标。
【技术实现步骤摘要】
一种无氟碱酸联合擦洗生产低铁硅质原料的方法
[0001]本专利技术属于非金属矿提纯深加工
，具体涉及一种无氟碱酸联合擦洗生产低铁硅质原料的方法。
技术介绍
[0002]伴随半导体、电子、光伏新能源等行业的迅猛发展，对硅质原料(SiO2)的质量要求越来越高，尤其关注硅质原料的含量，均要求低铁化，一般要求Fe2O3含量小于0.010％，和高硅化，一般要求SiO2含量大于99.50％。
[0003]目前，生产低铁硅质原料的方法主要有以下两种：1、常规物理法处理工艺：对于优质的硅质原料，包括优质的脉石英、石英岩或进口的优质海砂等，加工方法主要为粉磨、分级、磁选、重选等物理工艺，主要是利用其自身的高硅、低铁品质进行生产加工；2、酸浸工艺：对于普通的或质量较差的硅质原料，包括普通的脉石英、石英岩、石英砂岩、石英砂等，在通过步骤1处理后，质量难以达标，需要增加酸浸工艺：即在氢氟酸和草酸环境下对通过步骤1处理之硅质原料进行加温(50～95℃)浸泡，通过长时间(4～48h)的化学溶解反应，再通过水洗除铁提硅。
[0004]方法1需要使用质量优异的硅质资源，但该类硅质原料资源储量少，原矿成本高，随着国内资源的逐渐贫乏，以难以满足行业可持续发展的需求。方法2是在氢氟酸环境下间断式生产，利用加温长时间反应浸出除铁，存在成本高和F
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离子的环境污染问题等。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种无氟碱酸联合擦洗生产低铁硅质原料的方法。本专利技术采用无氟碱酸联合擦洗的方法，环保准入条件低，环保达标处理简单；且本专利技术提供的方法处理的低铁硅质原料在化学指标达标的前提下，处理成本显著降低。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无氟碱酸联合擦洗连续生产低铁硅质原料的方法，包括以下步骤：
[0007](1)将硅质原料连续和碱液混合进行碱擦洗，固液分离得到碱洗硅质原料，所述碱液为无机强碱和/或碱金属碳酸盐的水溶液；
[0008](2)将所述碱洗硅质原料连续和无氟酸液混合进行酸擦洗，固液分离得到低铁硅质原料，所述无氟酸液为无机强酸和/或草酸的水溶液。
[0009]优选的，所述碱液的质量百分含量为10～25％。
[0010]优选的，单位时间内，所述硅质原料的进料质量和所述碱液的体积之比为25t:(1.5～2)m3。
[0011]优选的，所述无氟酸液为无机强酸和草酸的水溶液，所述无氟酸液中无机强酸的质量百分含量为10～25％，所述无氟酸液中草酸的质量百分含量为5～8％。
[0012]优选的，所述硅质原料的粒径分布为0.71～0.125mm的原料颗粒的体积百分含量≥95％。
[0013]优选的，所述碱擦洗和所述酸擦洗独立地在擦洗机中进行，所述碱擦洗和所述酸擦洗时，所述擦洗机的擦洗叶轮的线速度独立地＞15m/s。
[0014]优选的，所述碱擦洗和所述酸擦洗独立地在超声波辅助条件下进行，所述超声波的工作频率独立地为20～100kHz，所述超声波的功率独立地为80～120W。
[0015]优选的，所述碱擦洗和所述酸擦洗的温度独立地为50～120℃。
[0016]优选的，所述步骤(1)中，所述固液分离还得到擦洗碱液，所述擦洗碱液循环进行所述碱擦洗，所述碱擦洗使用的碱液包括循环进入的擦洗碱液和连续补充的新增碱液，所述碱擦洗时，所述新增碱液的流速为0.3～0.8m3/h，所述新增碱液的质量百分含量为15～30％。
[0017]优选的，所述步骤(2)中，所述固液分离还得到擦洗无氟酸液，所述擦洗无氟酸液循环进行所述酸擦洗，所述酸擦洗使用的无氟酸液包括循环进入的擦洗无氟酸液和连续补充的新增无氟酸液，所述酸擦洗时，所述新增无氟酸液的流速为0.5～1.2m3/h，所述新增无氟酸液为无机强酸和草酸的水溶液，所述新增无氟酸液中无机强酸的质量百分含量为10～25％，所述新增无氟酸液中草酸的质量百分含量为5～8％。
[0018]本专利技术提供一种无氟碱酸联合擦洗连续生产低铁硅质原料的方法，包括以下步骤：(1)将硅质原料连续和碱液混合进行碱擦洗，固液分离得到碱洗硅质原料，所述碱液为无机强碱和/或碱金属碳酸盐的水溶液；(2)将所述碱洗硅质原料连续和无氟酸液混合进行酸擦洗，固液分离得到低铁硅质原料，所述无氟酸液为无机强酸和/或草酸的水溶液。本专利技术提供的方法采用碱擦洗和酸擦洗串联，首先将硅质原料在碱液中进行碱擦洗，利用碱液与硅质原料中SiO2反应实现硅质原料表面溶解，暴露硅质原料表面和缝隙中同SiO2共生的Fe2O3、Al2O3矿物，同时在连续动态的碱液擦洗过程中实现硅质原料缝隙中的Fe2O3、Al2O3矿物快速从缝隙中剥离，充分暴露于硅质原料的表面；然后在无氟酸液擦洗过程中，无机强酸和/或草酸的水溶液与Fe2O3、Al2O3矿物反应，在在连续动态的无氟酸液擦洗过程中从硅质原料的表面剥离，从而达到去除硅质原料中Fe2O3、Al2O3的目的。综上，本专利技术提供的方法采用碱擦洗和酸擦洗串联，在不使用氢氟酸的基础上，实现连续动态降低硅质原料的Fe2O3、Al2O3含量，可以用于生产低铁硅质原料。而且，本专利技术采用无氟的碱酸联合擦洗的方法，环保准入条件低，环保达标处理容易；本专利技术提供的方法处理的低铁硅质原料在化学指标达标的前提下，处理成本显著降低，由实施例的结果表明，本专利技术提供的无氟碱酸联合擦洗连续生产低铁硅质原料的方法，生产的低铁硅质原料入库质量为：SiO2≥99.40％，Al2O3≤0.11％，Fe2O3≤96ppm，精砂的质量满足要求，精砂产量为550t/d，处理成本相较于氢氟酸酸浸工艺降低约50％。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例提供的无氟碱酸联合擦洗连续生产低铁硅质原料的工艺流程图。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供一种无氟碱酸联合擦洗连续生产低铁硅质原料的方法，包括以下步骤：
[0021](1)将硅质原料连续和碱液混合进行碱擦洗，固液分离得到碱洗硅质原料，所述碱液为无机强碱和/或碱金属碳酸盐的水溶液；
[0022](2)将所述碱洗硅质原料连续和无氟酸液混合进行酸擦洗，固液分离得到低铁硅质原料，所述无氟酸液为无机强酸和/或草酸的水溶液。
[0023]在本专利技术中，若无特殊说明，所用原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0024]本专利技术将硅质原料连续和碱液混合(以下称为第一混合)进行碱擦洗，固液分离(以下称为第一固液分离)得到碱洗硅质原料，所述碱液为无机强碱和/或碱金属碳酸盐的水溶液。
[0025]在本专利技术中，所述硅质原料的制备方法优选包括以下步骤：
[0026]将石英砂岩矿依次进行破碎、粉磨、中强磁选、一级高强磁选、二级高强磁选和分级，得到所述硅质原料。
[0027]本专利技术对所述破碎和粉磨的具体实施过程没有特殊要求。
[0028]在本专利技术中，所述中强磁选时的磁场强度优选为0.5T。
[0029]在本专利技术中，所述一级高强磁选时的磁场强度优选为1.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无氟碱酸联合擦洗连续生产低铁硅质原料的方法，包括以下步骤：(1)将硅质原料连续和碱液混合进行碱擦洗，固液分离得到碱洗硅质原料，所述碱液为无机强碱和/或碱金属碳酸盐的水溶液；(2)将所述碱洗硅质原料连续和无氟酸液混合进行酸擦洗，固液分离得到低铁硅质原料，所述无氟酸液为无机强酸和/或草酸的水溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱液的质量百分含量为10～25％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，单位时间内，所述硅质原料的进料质量和所述碱液的体积之比为25t:(1.5～2)m3。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无氟酸液为无机强酸和草酸的水溶液，所述无氟酸液中无机强酸的质量百分含量为10～25％，所述无氟酸液中草酸的质量百分含量为5～8％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅质原料的粒径分布为0.71～0.125mm的原料颗粒的体积百分含量≥95％。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱擦洗和所述酸擦洗独立地在擦洗机中进行，所述碱擦洗和所述酸擦洗时，所述擦洗机的擦洗叶轮的线速度独立地＞15m/s。7.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪宏臻，倪寿才，
申请(专利权)人：天津臻泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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