熔融石英材料的制备方法技术

本发明专利技术是一种熔融石英材料的制备方法，其特征在于，它选取石英管生产过程中产生的石英管废料作原料，采用粉碎、酸洗、脱水和干燥等工艺制成。由于本发明专利技术方法所使用的石英管废料是生产石英管过程中产生的，原料的纯度极高，杂质含量极低，并且经过１７３０－１７８０℃熔融冷却，因此该废料具有ＳｉＯ↓［２］含量高、杂质含量低、ＳｉＯ↓［２］呈非晶态等特点，具有热膨胀系数小、抗热振稳定性强、透明度高等优点；由于加工该熔融石英材料的过程中不再需要高温熔融，因此节约了大量制造成本，同时也解决了石英管生产企业固体废弃物的污染与排放问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及利用生产石英管过 程中产生的石英管废料进行资源综合利用制备熔融石英材料的方法。
技术介绍
石英管是利用高纯石英砂经过电熔拉制而成。高纯石英砂的Si02含量一 般大于99.99%， FeA含量低于20mg/kg，有些高纯石英砂甚至Si02含量一般 大于99.995%, FeA含量低于5mg/kg，熔融温度一般在1730-178(TC之间。石 英管实际上己经成为Si02含量极高、Fe20/等杂质含量极低的非晶态Si02，也 是熔融石英，具有热膨胀系数小、抗热振稳定性强、透明度高等优点。在生 产过程中每生产1吨石英管要有0. 25吨的废石英管。熔融石英是以石英砂为 原料经过高温熔融、冷却而成的非晶态Si02产品。因此，综合利用这些石英 管废料制备高附加值的产品不仅可以解决企业污染难题，而且可以创造较高 的经济价值。
技术实现思路
本专利技术专利要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的工 艺简单的，可实现石英管废料资源综合利用。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是 一种，其特点是，其步骤如下，(1) 选取石英管生产过程中产生的石英管废料作原料，采用粉碎机将石英管 废料粉碎成颗粒；或者再根据需要选用振磨机与/或气流磨对石英管废料颗粒进行磨料；得粒径为10mm—0.001mm的块状或粉状石英料；(2) 采用混合酸对石英料进行酸洗；所述的混合酸为氢氟酸与盐酸的二元混 合酸或者氢氟酸、盐酸与硝酸的三元混合酸；二元混合酸中氢氟酸与盐 酸的重量比为1: l一5，三元混合酸中氢氟酸、盐酸与硝酸的重量比为 1: l一5: 1;混合酸的浓度为2_8%，混合酸的重量为石英料重量的1一5%;酸洗时间为5—24小时；(3) 用陶瓷过滤机对酸选后的石英料进行脱水，使石英料中的含水量低于 15%，再用远红外烘干设备将石英料烘干至含水量低于1%，即得。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的，其特点是，在步骤(2)中，酸洗容器 采用塑料材质，搅拌浆采用聚四氟乙烯材质。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的，其特点是，在步骤(2)中，混合酸中 氢氟酸与盐酸的重量比为1 : 3，混合酸的浓度为5%。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的，其特点是，在步骤(2)中，二元混合 酸中氢氟酸与盐酸的重量比为1:2，三元混合酸中氢氟酸、盐酸与硝酸的重量 比为1:2: 1。用本专利技术方法制备的熔融石英材料(粉、块)，其Si02含量可达到99.9Q/。 —99.99%; Fe203含量为5-100mg/g;热膨胀系数小，小于0.20X 10-6/°C;透明度高；粒度可以根据要求在10mm-0.001mm之间调整。由于本专利技术方法所使用的石英管废料是生产石英管过程中产生的，原料 的纯度极高，杂质含量极低，并且经过1730-178(TC熔融冷却，因此该废料具 有Si02含量高、杂质含量低、Si02呈非晶态f特点，具有热膨胀系数小、抗 热振稳定性强、透明度高等优点；由于加工该熔融石英材料的过程中不再需 要高温熔融，因此节约了大量制造成本，同时也解决了石英管生产企业固体 废弃物的污染与排放问题。本专利技术方法所制备的熔融石英材料可以满足环氧树脂封装材料、浇注料、 灌封料对熔融石英的质量要求，也可以用于高级耐火材料，如平板玻璃窑石 英辊、水口砖、微晶玻璃熔窑火焰区耐火砖等，还可以用于高级玻璃制品、 航空航天、精密铸造等对石英膨胀系数、热稳定性、透明度等具有特殊要求 的行业。具体实施例方式以下进一步描述本专利技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一 步地理解本专利技术，而不构成对其权利的限制。实施例l。 一种，其步骤如下，(1) 选取石英管生产过程中产生的石英管废料作原料，采用粉碎机将石英管 废料粉碎成颗粒，再用振磨机与气流磨对石英管废料颗粒进行磨料，得 粒径为O.OOlmm的粉状石英料；(2) 采用混合酸对石英料进行酸洗；所述的混合酸为氢氟酸与盐酸的二元混 合酸或者氢氟酸、盐酸与硝酸的三元混合酸；二元混合酸中氢氟酸与盐 酸的重量比为1:5，三元混合酸中氢氟酸、盐酸与硝酸的重量比为1:5:1;混合酸的浓度为8%，混合酸的重量为石英料重量的5%;酸洗时间 为24小时；(3)用陶瓷过滤机对酸选后的石英料进行脱水，使石英料中的含水量低于 15%，再用远红外烘干设备将石英料烘干至含水量低于1%，即得。 实施例2。 一种，其步骤如下，(1) 选取石英管生产过程中产生的石英管废料作原料，采用粉碎机将石英管 废料粉碎成颗粒，再，用振磨机与气流磨对石英管废料颗粒进行磨料； 得粒径为0.01mm的粉状石英料；(2) 采用混合酸对石英料进行酸洗；所述的混合酸为氢氟酸与盐酸的二元混 合酸或者氢氟酸、盐酸与硝酸的三元混合酸；二元混合酸中氢氟酸与盐 酸的重量比为1:4，三元混合酸中氢氟酸、盐酸与硝酸的重量比为1: 14: 1;混合酸的浓度为6%，混合酸的重量为石英料重量的4%;酸洗时间 为18小时；(3) 用陶瓷过滤机对酸选后的石英料进行脱水，使石英料中的含水量低于 15%，再用远红外烘干设备将石英料烘干至含水量低于1%，即得。实施例3。 一种，其步骤如下，(1) 选取石英管生产过程中产生的石英管废料作原料，采用粉碎机将石英管 废料粉碎成颗粒；再用振磨机与气流磨对石英管废料颗粒进行磨料，得 粒径为O.lmm的粉状石英料；(2) 采用混合酸对石英料进行酸洗；所述的混合酸为氢氟酸与盐酸的二元混 合酸或者氢氟酸、盐酸与硝酸的三元混合酸；二元混合酸中氢氟酸与盐 酸的重量比为1:3，三元混合酸中氢氟酸、盐酸与硝酸的重量比为1:3:1;混合酸的浓度为5%，混合酸的重量为石英料重量的3%;酸洗时间 为12小时；(3)用陶瓷过滤机对酸选后的石英料进行脱水，使石英料中的含水量低于 15%，再用远红外烘干设备将石英料烘干至含水量低于1%，即得。 实施例4。 一种，其步骤如下，(1) 选取石英管生产过程中产生的石英管废料作原料，采用粉碎机将石英管 废料粉碎成颗粒，再用振磨机对石英管废料颗粒进行磨料，得粒径为 lmm的块状石英料；(2) 采用混合酸对石英料进行酸洗；所述的混合酸为氢氟酸与盐酸的二元混 合酸或者氢氟酸、盐酸与硝酸的三元混合酸；二元混合酸中氢氟酸与盐 酸的重量比为1:2，三元混合酸中氢氟酸、盐酸与硝酸的重量比为1:2: 1;混合酸的浓度为3%，混合酸的重量为石英料重量的2%;酸洗时间 为IO小时；(3) 用陶瓷过滤机对酸选后的石英料进行脱水，使石英料中的含水量低于 15%,再用远红外烘干设备将石英料烘干至含水量低于1%，即得。实施例5。 一种，其步骤如下，(1) 选取石英管生产过程中产生的石英管废料作原料，采用粉碎机将石英管 废料粉碎成颗粒，得粒径为5mm的块状石英料；(2) 采用混合酸对石英料进行酸洗；所述的混合酸为氢氟酸与盐酸的二元混 合酸或者氢氟酸、盐酸与硝酸的三元混合酸；二元混合酸中氢氟酸与盐 酸的重量比为1: 1，三元混合酸中氢氟酸、盐酸与硝酸的重量比为1: h 1;混合酸的浓度为2%，混合酸的重量为石英料重量的1%;酸洗时间为5小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔融石英材料的制备方法，其特征在于，其步骤如下，　（１）选取石英管生产过程中产生的石英管废料作原料，采用粉碎机将石英管废料粉碎成颗粒；或者再根据需要选用振磨机与／或气流磨对石英管废料颗粒进行磨料；得粒径为１０ｍｍ－０．００１ｍｍ的 块状或粉状石英料；　（２）采用混合酸对石英料进行酸洗；所述的混合酸为氢氟酸与盐酸的二元混合酸或者氢氟酸、盐酸与硝酸的三元混合酸；二元混合酸中氢氟酸与盐酸的重量比为１∶１－５，三元混合酸中氢氟酸、盐酸与硝酸的重量比为１∶１－５∶１；混合 酸的浓度为２－８％，混合酸的重量为石英料重量的１－５％；酸洗时间为５－２４小时；　（３）用陶瓷过滤机对酸选后的石英料进行脱水，使石英料中的含水量低于１５％，再用远红外烘干设备将石英料烘干至含水量低于１％，即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申士富，徐传龙，
申请(专利权)人：申士富，徐传龙，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]