中國粉體網訊 石英尾砂由于其雜質多、鐵含量高、粒度偏細等原因,國內石英砂生產企業大多未對其進行有效的綜合利用,處理方式主要是自然堆放或者回填,少部分低價賣給建材公司,造成資源的大量浪費,帶有藥劑的浮選尾砂還會帶來水體環境污染。如何對石英尾砂進行深加工滿足更多行業要求、高效利用石英尾砂是行業內亟需解決的問題。
據了解,石英尾砂的化學成分主要是二氧化硅,雜質主要是長石、粘土、云母、鐵礦物等,只要合理開發、科學利用,就可以消除污染、變廢為寶。潘力等人經過深入研究,對石英尾砂進行深加工,加工成為電子級硅微粉,為尾砂的高值化利用提供了一種方案。
首先我們認識一下電子級硅微粉。
硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英經高溫熔融、冷卻后的非晶態SiO2)經破碎、球磨(或振動、氣流磨)、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。可分為普通、電工級、電子級、熔融石英、超細、納米等不同類型。
根據國標SJ/T10675-2002,硅微粉可作以下分類:

電子級硅微粉除了具有高介電、高耐濕、高填充量、低膨脹、低摩擦系數等優越性能外,電子行業對超細石英粉的純度、粒度和粒度組成有相當嚴格的要求,其中氧化鐵的限值為0.008%。
電子級硅微粉的粒度分布要求

電子級硅微粉由于其具有高絕緣性、高導熱性、熱穩定性能好、低介電常數、低膨脹系數、低摩擦系數等優異性能,能廣泛應用于集成電路、電子元件的塑封料和包裝料。
利用石英尾礦制備電子級硅微粉,是將石英浮選尾礦經調漿、浮選、脫藥、清洗、烘干、磨粉、分級工藝的聯合、改進和優化來制備電子級硅微粉。工藝流程圖如下:

脈石英浮選尾砂制備電子級硅微粉工藝流程圖
具體步驟如下:
(1)調漿:以天然脈石英浮選尾砂為原料,以浮選循環水調節成礦漿,礦漿濃度控制在40~60% ,添加H2SO4,調節礦漿pH值至2~3;
(2)浮選:調漿后的礦漿導入浮選機進行浮選,使用浮選循環水調節浮選濃度,浮選濃度控制在20~30%,獲得浮選精砂;
(3)脫藥-清洗:將浮選精砂依次導入螺旋洗砂機和高頻脫水篩,脫除石英精砂表面藥劑,再將浮選精砂導入串聯式的擦洗機中,逐次采用清水、去離子水清洗得石英砂精砂;
(4)烘干:將清洗脫水濃縮后的石英砂精砂進行烘干,控制石英砂精砂水分在0.1%以下;
(5)磁選:對烘干后的石英砂精砂進行磁選,去除烘干和倒運過程中的機械鐵,降低,磁性物含量,磁選場強大于0.8T;
(6)磨粉-分級:將磁選后的石英砂精砂導入磨粉-分級系統進行磨粉分級,控制中位粒徑D在8~10um,制備出電子級硅微粉,整個磨粉-分級系統中與石英砂(粉)接觸的部分皆采用二氧化硅、三氧化二鋁或者聚氨酯材質,避免其他雜質的污染。
通過以上工藝制備的的硅微粉,其SiO2≥99. 5%、Fe2O3≤0.01%,萃取液電導率≤5us/cm,K、Na+、Cl含量均在3ppm以下,達到電子級硅微粉的質量標準,為石英尾砂的高值化利用提供了一種方法。
參考來源:
【1】潘力,等.一種利用脈石英浮選尾砂制備電子級硅微粉的方法.
【2】粉體網. 淺述電子級硅微粉的制備及應用.
(中國粉體網編輯整理/星耀)
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