【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石英砂加工，具体涉及一种石英砂反浮选组合药剂及其应用。
技术介绍
1、高纯石英砂通常是指sio2含量在99.9％以上的石英粉体，通常由高品位的天然石英矿物经过提纯技术生产得到。高纯石英砂独特的晶体结构和晶格变化规律，使其具有耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀等特点。目前低、中端(3n和4n)高纯石英砂已实现国产化，高端(>4n8)高纯石英砂以海外进口为主，4n8级以上纯度的高纯石英砂主要用于光伏、通信、半导体和芯片制造等高新
因此，高纯石英砂的加工提纯工艺是研究的重点所在。
2、石英矿中主要杂质矿物有云母、长石、磷灰石和钛铁矿等，这些矿物常常与石英伴生在一起，实现石英与其他杂质伴生矿物的高效分离，是制备高纯石英砂的必备前提。浮选是高纯石英砂提纯过程中最重要的工艺之一，也是去除石英粗砂中其他杂质伴生矿物的主要工艺，浮选药剂组合的设计对于减少石英损失，提高浮选效率至关重要。
3、现有技术中，公开号为cn102600982a的中国专利文献公开了一种无氟低酸阴阳离子反浮选石英砂工艺，该专利技术采用两段反浮选工艺，一段浮选中，先加入硫酸，再加入丙撑二胺阳离子捕收剂，随后加起泡剂，搅拌并刮泡；二段浮选中，先加入碳酸钠，再加入石油磺酸钠和辛基羟肟酸组成的阴离子捕收剂，随后加起泡剂，搅拌并刮泡，该专利技术中浮选工艺过程能够高效去除fe、al等金属杂质矿物。
4、公开号为cn114392836a的中国专利文献公开了一种高纯石英砂的加工工艺，该专利技术的浮选工艺中，先用硫酸调整矿浆
5、公开号为cn115367763a的中国专利文献公开了一种高纯石英砂的制备工艺，该专利技术采用多段浮选工艺，第一段：向水中加入十二胺为捕获剂，以二号油为起泡剂；加入水+十二胺+二号油总质量25％的石英砂，并加入naoh溶液和氢氟酸溶液作为ph调节剂，将溶液的ph调节到2.0-3.0，通过浮选机去除长石等铝硅酸盐杂质，在洗涤至中性后烘干，重复三次；第二段：以naoh和盐酸作为ph调节剂将溶液的ph调节到2.0-3.0，加入十四烷基三甲基氯化铵作为捕获剂，苯乙酯为起泡剂，通过浮选机去除高岭石、云母等铝硅酸盐矿物，在洗涤至中性后烘干，重复三次。
6、但是上述现有技术中，浮选工艺步骤复杂，涉及多种浮选药剂以及投料步骤，浮选后石英砂的纯度以及回收率有待进一步提高。
技术实现思路
1、针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本专利技术提供了一种石英砂反浮选组合药剂，其组分包括十二酰胺、异羟肟酸和非离子表面活性剂，上述组分之间协同发挥作用，浮选选择性高，可以显著提高产品石英砂纯度及其回收率，且其使用方法简单便捷，具有操作安全系数高，环境友好的特点。
2、具体采用的技术方案如下：
3、一种石英砂反浮选组合药剂，按照重量份数计，包括如下组份：十二酰胺1-1.5份，异羟肟酸2-3份，非离子表面活性剂1-1.5份。
4、本专利技术的石英砂反浮选组合药剂由特定配比的十二酰胺、异羟肟酸以及非离子表面活性剂组成，组分简单，浮选效果优，一方面，异羟肟酸可与伴生矿物表面杂质金属离子螯合，附着于矿粒表面并使其疏水，另一方面，十二酰胺中的酰胺基团为给电子基团，异羟肟酸的羟肟酸根为吸电子基团，两种分子静电吸附，导致十二酰胺穿插吸附，并结合异羟肟酸未配对的矿粒螯合位点，提高伴生矿物捕获效率，达到高效反浮选石英砂的目的；非离子型表面活性剂在水中具有高表面活性，表面张力较低，临界胶束浓度低，在浮选过程中可以起泡，其合适的浓度可以增加杂质矿物的浮出率。若十二酰胺含量过高将导致泡沫粘性增加，并使得浮选泡沫流动性下降，进而导致浮选性能下降，若异羟肟酸含量过高会导致浮选泡沫中夹杂过多的石英砂，使得石英砂损耗率增加。
5、优选的，所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，该表面活性剂起泡效果较好且相对经济，适用于工业生产。
6、优选地，所述的异羟肟酸为辛基羟肟酸、水杨羟肟酸或苯甲羟肟酸的至少一种。
7、本专利技术还提供了一种利用所述的石英砂反浮选组合药剂进行石英砂反浮选的方法，包括以下步骤：
8、(1)将所述的石英砂反浮选组合药剂与水按照质量比1:2-5配制成水溶液备用；
9、(2)将石英砂加水调成第一矿浆，并依次向第一矿浆中加入ph调节剂、步骤(1)获得的石英砂反浮选组合药剂水溶液，搅拌，充气浮选，得到粗选石英砂；将粗选石英砂加水调成第二矿浆，并依次向第二矿浆中加入ph调节剂、步骤(1)获得的石英砂反浮选组合药剂水溶液，搅拌，充气浮选，得到石英精矿砂。
10、优选的，所述的ph调节剂为盐酸、硫酸、草酸或醋酸的至少一种。
11、优选的，原料石英砂的粒径为50-200目。
12、优选的，制备粗选石英砂的过程中，第一矿浆的质量浓度为45-55％；加入ph调节剂后调节第一矿浆ph值为2-5；石英砂反浮选组合药剂的加入量按第一矿浆中固体质量计，为40-120g/t。
13、优选的，制备石英精矿砂的过程中，第二矿浆的质量浓度为60-70％；加入ph调节剂后调节第二矿浆ph值为3-6；石英砂反浮选组合药剂的加入量按第二矿浆中矿石质量计，为20-100g/t。
14、优选的，搅拌过程中的转速为500-2000rpm，时间为3-8min。
15、优选的，本专利技术反浮选方法制得的石英精矿砂中杂质元素的含量≤20ppm，石英精矿砂纯度≥99.998％，石英砂回收率不小于98.5％，所述的杂质元素包括al、b、ba、ca、cr、cu、fe、ge、k、li、mg、mn、na、ni、p、ti或zr。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
17、(1)本专利技术的石英砂反浮选组合药剂组成简单，原料易于获得，浮选效果优，能够针对性地去除石英砂中杂质伴生矿物，例如钛铁矿，黝帘石，金红石，磷灰石，长石等，其中，异羟肟酸可与伴生矿物表面杂质金属离子螯合，附着于矿粒表面并使其疏水；此外，十二酰胺中的酰胺基团为给电子基团，异羟肟酸的羟肟酸根为吸电子基团，两种分子静电吸附，导致十二酰胺穿插吸附，并结合异羟肟酸未配对的矿粒螯合位点，提高伴生矿物捕获效率，达到高效反浮选石英砂的目的。
18、(2)本专利技术提供的石英砂反浮选组合药剂以及石英砂反浮选方法具有操作安全系数高、环境友好的优点，采用本专利技术石英砂反浮选方法能够大大提高浮选后石英砂的纯度及其回收率。
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1.一种石英砂反浮选组合药剂，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组份：十二酰胺1-1.5份，异羟肟酸2-3份，非离子表面活性剂1-1.5份。
2.根据权利要求1所述的石英砂反浮选组合药剂，其特征在于，所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的石英砂反浮选组合药剂，其特征在于，所述的异羟肟酸为辛基羟肟酸、水杨羟肟酸或苯甲羟肟酸的至少一种。
4.一种石英砂反浮选的方法，其特征在于，利用权利要求1-3任一所述的石英砂反浮选组合药剂。
5.根据权利要求4所述的石英砂反浮选的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的石英砂反浮选的方法，其特征在于，所述的pH调节剂为盐酸、硫酸、草酸或醋酸的至少一种。
7.根据权利要求5所述的石英砂反浮选的方法，其特征在于，原料石英砂的粒径为50-200目。
8.根据权利要求5所述的石英砂反浮选的方法，其特征在于，制备粗选石英砂的过程中，第一矿浆的质量浓度为45-55％；加入pH调节剂后调节第一矿浆pH值为2-5；石英砂反浮选组合药
9.根据权利要求5所述的石英砂反浮选的方法，其特征在于，制备石英精矿砂的过程中，第二矿浆的质量浓度为60-70％；加入pH调节剂后调节第二矿浆pH值为3-6；石英砂反浮选组合药剂的加入量按第二矿浆中矿石质量计，为20-100g/t。
10.根据权利要求5所述的石英砂反浮选的方法，其特征在于，所述的石英精矿砂中杂质元素的含量≤20ppm，所述的杂质元素包括Al、B、Ba、Ca、Cr、Cu、Fe、Ge、K、Li、Mg、Mn、Na、Ni、P、Ti或Zr。
...【技术特征摘要】
1.一种石英砂反浮选组合药剂，其特征在于，按照重量份数计，包括如下组份：十二酰胺1-1.5份，异羟肟酸2-3份，非离子表面活性剂1-1.5份。
2.根据权利要求1所述的石英砂反浮选组合药剂，其特征在于，所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的石英砂反浮选组合药剂，其特征在于，所述的异羟肟酸为辛基羟肟酸、水杨羟肟酸或苯甲羟肟酸的至少一种。
4.一种石英砂反浮选的方法，其特征在于，利用权利要求1-3任一所述的石英砂反浮选组合药剂。
5.根据权利要求4所述的石英砂反浮选的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的石英砂反浮选的方法，其特征在于，所述的ph调节剂为盐酸、硫酸、草酸或醋酸的至少一种。
7.根据权利要求5所述的石英砂反浮选的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：余学功，余治国，张斌，杨德仁，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：
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