【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石英砂提纯，具体涉及一种高纯石英砂的提纯工艺。
技术介绍
1、石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是sio2。石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料，滤料等工业。石英砂所具有的独特的物理、化学特性，使得其在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的it产业中占有举足轻重的地位，特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性，在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用。现有技术中对于石英砂的提纯主要包括磁选、酸浸等工艺，但这个技术对于石英砂的提纯效率有限，仅能去除附着在石英砂表面的铁，对于包裹在石英砂晶格中的铁则无法去除。
2、专利文献cn114392836a公开了一种高纯石英砂的加工工艺，具体制作方法包括以下步骤，s1，首先对砂石进行清洗处理，并进行统一筛分，完成后进行微生物浸出石英砂；s2，对石英砂进行煅烧处理，处理后，进行浮选工艺；s3，酸浸石英砂；s4，磁选石英砂；s5，二次清洗，干燥处理，即完成加工。该法在传统提纯工艺中，加入生物浸出的方法，有效降低石英砂中铁的含量，然而该法中氧化亚铁硫杆菌虽然加快了石英砂表面的薄膜铁(二价铁)的氧化，但是未考虑到石英砂晶格点阵中的铁；同时在浮选工艺过程中采用氢氟酸调节矿浆ph,不可避免的造成一定的
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高纯石英砂的提纯工艺，以解决现有酸浸除铁工艺中，难以去除包裹在石英砂晶格内部的铁杂质，石英砂纯度较低的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种高纯石英砂的提纯工艺，包括以下步骤：
4、s1.前处理：将石英砂原料置于球磨机中球磨，过目筛；去离子水洗涤，烘箱中烘干石英砂表面水分子；
5、s2.微波煅烧：将石英砂置于含有微波功能的高温炉中，升温至850-900℃，再恒温煅烧0.5-1.5h,煅烧结束后自然冷却至室温(25-30℃)；微波输出功率为2500w,微波频率为2.45ghz±25hz；
6、s3.微生物浸出：将煅烧后的石英砂置于高压蒸汽灭菌锅中120-150℃下灭菌30-45min后，加入微生物浸出液，在28-30℃条件下震荡浸出15-18h,震荡速率为100-150r/min；过滤收集浸出滤液，过滤得到的石英砂用去离子水水洗至中性，于80-120℃的烘箱中干燥得到微生物浸出的石英砂；
7、s4.磁选除杂：对微生物浸出的石英砂进行球磨过100目筛，利用磁选机进行磁选除杂，得到高纯石英砂，磁选过程中磁场强度为0.2-0.5t。
8、进一步地，所述s1中干燥温度为50-80℃。
9、进一步地，所述s1中目筛目数为200目。
10、进一步地，所述s2中升温速率为30℃/min。
11、进一步地，所述s3中微生物浸出液与煅烧后的石英砂的用量比为2l：100g。
12、进一步地，所述s3中微生物浸出液的制备方法，包括以下步骤：
13、s31.制备培养基基础液：将土豆去皮洗净，切小块放入锅中，按照300g：1l的用量比加入去离子水，煮0.5h，将煮烂的土豆用纱布过滤，滤液中加入20g葡萄糖和20g琼脂粉，于55℃恒温加热至琼脂完全溶解，再加水补至1l，混合均匀；
14、s32.制备微生物浸出液：将培养基基础液放入高压蒸汽灭菌锅中在120℃下灭菌0.5h，冷却至室温后以1x105个/ml接种黑曲霉菌，28-30℃，100-150r/min恒温震荡培养，并保持通气量为4-6l/min，反应7天后即可制得微生物浸出液。
15、进一步地，所述s3中过滤收集得到的滤液再次于28-30℃，100-150r/min恒温震荡培养7天，并保持通气量为4-6l/min。
16、进一步地，所述s4中目筛目数为100目。
17、本专利技术的有益效果：
18、1.本专利技术提供了一种高纯石英砂的提纯工艺，采用微波煅烧-微生物浸出-磁选联用法，有效去除包裹在石英砂晶格内部的铁杂质，提纯后的石英砂中sio2含量≥99.99％，三氧化二铁含量≤25ppm，达到高纯石英砂的质量标准。
19、2.本专利技术中，使用微波对石英砂进行加热煅烧，能够使包裹体内部的温度快速升高，在包裹体内部产生较大的压强，气液包裹体与石英的相界面处产生巨大压差，晶体缺点处的内应力迅速加大，包裹体爆裂，促使晶体在缺点处破裂，石英晶体在煅烧加热过程中产生的裂缝宽度和深度增加，石英中的包裹在内部的铁和裂隙中的杂质也沿着裂缝扩散至晶体表面，便于后续工序对其去除。
20、3.采用微生物浸出的方式，实现对铁的浸出；黑曲霉菌作为一种真菌，在培养过程中会产生大量有机酸(如草酸、柠檬酸、琥珀酸及五倍子酸等)和氨基酸等，这些成分可以将熔融石英中难溶的三价铁转化为易溶的二价铁溶解出来；同时黑曲霉菌还会向培养液中分泌一些多糖、蛋白质、氨基酸等，这些物质能够促进铁离子的溶出；同时随着菌种培养周期积累培养液，可实现培养液的循环浸出，有效保证了除铁石英砂的工业化量产。
21、4.采用磁选除杂操作，有效除去可能依附在石英砂表面的磁性杂质，利用强磁场力使含有磁性杂质的石英砂被分离出来，进一步提高了石英砂的纯度，保证产品质量的稳定。
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1.一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S2中微波加热的升温速率为30℃/min。
3.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S2中微波输出功率为2500W,微波频率为2.45GHz±25Hz。
4.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S3中微生物浸出液与煅烧后的石英砂的用量比为2L：100g。
5.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S3中震荡速率为100-150r/min。
6.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S3中微生物浸出液的制备方法，包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S3中过滤收集得到的滤液再次于28-30℃，4-6L/min通气量，100-150r/min条件下恒温震荡培养7天。
8.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S3中
9.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S1中干燥温度为50-80℃，所述S3中干燥温度为80-120℃。
10.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述S1中目筛目数为200目，所述S4中目筛目数为100目。
...【技术特征摘要】
1.一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述s2中微波加热的升温速率为30℃/min。
3.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述s2中微波输出功率为2500w,微波频率为2.45ghz±25hz。
4.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述s3中微生物浸出液与煅烧后的石英砂的用量比为2l：100g。
5.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征在于，所述s3中震荡速率为100-150r/min。
6.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂的提纯工艺，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭善志，常志达，潘力，朱源斌，杜建勇，武家友，方胜正，何海权，
申请(专利权)人：凯盛石英材料太湖有限公司，
类型：发明
国别省市：
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