粉石英增白提純技術(shù)的研究

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1、安徽工業(yè)大學碩士學位論文粉石英提純增白技術(shù)的研究論文題目：StudyonPurificationandWhiteningTechnologyofPowderQuartz作者：周海玲學院：材料科學與工程學院指導教師：鄭翠紅單位：安徽工業(yè)大學協(xié)助指導教師：朱偉長單位：安徽工業(yè)大學單位：論文提交日期：2012年05月20日學位授予單位：安徽工業(yè)大學安徽馬鞍山243002萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性說明本人鄭重聲明：所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，

2、論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得安徽工業(yè)大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。簽名日期：____________關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解安徽工業(yè)大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權(quán)保留送交論文的復印件，允許論文被查閱和借閱；學?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文,保密的論文在解密后應遵循此規(guī)定。簽名導師簽名日期：___________

3、_萬方數(shù)據(jù)安徽工業(yè)大學碩士學位論文摘要粉石英提純增白技術(shù)的研究摘要高純二氧化硅是一類極為重要的光電子材料，廣泛應用于半導體、光纖通訊、激光和航天等高技術(shù)領(lǐng)域。本文主要研究反浮選法和酸處理提純工藝，以提高貴州和廣西省出產(chǎn)的粉石英礦的白度和純度。采用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、感應耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP)等技術(shù)對粉石英原料的化學組成、晶體結(jié)構(gòu)及形貌進行表征，結(jié)果表明廣西粉石英原料中二氧化硅含量為96.00%，白度為55.8%，其中的主要雜質(zhì)為粘土和鐵的氧化物；而貴州粉石英中的

4、二氧化硅含量為80.02%，白度為66.0%，主要雜質(zhì)為紅柱石、水鋁石及少量鐵的氧化物。根據(jù)貴州粉石英的特點，采取反浮選法去除紅柱石雜質(zhì)。分別選擇油酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為捕收劑，研究浮選液pH值、捕收劑濃度對紅柱石與粉石英回收率的影響。結(jié)果表明，捕收劑捕收效果為油酸鈉>十二烷基苯-3磺酸鈉>CTAB。以油酸鈉為捕收劑時，最佳的浮選條件為油酸鈉濃度為3.3×10mol/L，pH=8.5，紅柱石與粉石英的回收率差為38.58%。由于礦物表面存在一些金屬離子對礦物具有活

5、化作用，影響它們的可浮性，故在浮選過程中引入抑制劑，研究抑制劑對礦物浮選性能的影響。以油酸鈉為捕收劑，抑制劑抑制粉石英的效果為磷酸氫二鈉>檸檬酸>-3硅酸鈉。當磷酸氫二鈉濃度為1.7×10mol/L時，兩種礦物的浮選回收率差可達到最大值，為47.86%，能實現(xiàn)二者的分離。通過浮選產(chǎn)物的紅外光譜分析以及礦物表面Zeta電位的分析，揭示了用油酸鈉作陰離子捕收劑時，礦物的反浮選分離機理?？赡艿臋C理是，油酸鈉對紅柱石有物理和化學吸附，從而對紅柱石有捕收作用；油酸鈉對粉石英的作用為物理吸附，抑制劑磷酸氫二鈉對粉

6、石英表面起解吸作用，因此能有效地分離抑制粉石英起浮，從而實現(xiàn)兩者的分離。采用酸浸法除去浮選后的貴州粉石英中的水鋁石雜質(zhì)和少量鐵的氧化物。研究表明，最佳的酸浸條件如下：鹽酸與浮選后的粉石英液固質(zhì)量比為3:1，鹽酸濃度為18wt%，酸浸溫度為60℃，保溫時間30min，在常溫下靜置8h。-3貴州粉石英礦在最佳的浮選條件下，即油酸鈉濃度為3.3×10mol/L，pH=8.5，-3磷酸氫二鈉濃度為1.7×10mol/L，浮選5分鐘，得到產(chǎn)品的SiO2含量為91.65%，白度為73.0%。在最佳的酸浸條件下對浮

7、選后的粉石英進行酸浸，得到產(chǎn)品的二氧化硅含量為98.49%，白度為89.3%，達到一般石英砂的標準。根據(jù)廣西粉石英的特點，采用擦洗去除粘土雜質(zhì)，研究擦洗時間、分散劑用量對粉石英白度和純度的影響，確定了最佳的工藝參數(shù)為擦洗5次，每次水料重量比3:1，-I-萬方數(shù)據(jù)安徽工業(yè)大學碩士學位論文摘要擦洗時間20min，分散劑硅酸鈉用量0.2wt%，沉降分離時間1h。擦洗后的粉石英經(jīng)氧化、球磨、配位還原等物理化學方法去除鐵雜質(zhì)。氧化是將二價鐵雜質(zhì)氧化為三價鐵，研究表明采用煅燒氧化方法比雙氧水氧化法效果好；球磨是使

8、粉石英顆粒細化，使得被包裹的雜質(zhì)暴露于表面，有利于去除；配位還原法是將三價鐵雜質(zhì)還原為可溶于水的二價鐵離子，與配位劑配位成可溶于水的配位離子，隨洗滌被去除。研究表明，除鐵增白的最佳工藝如下：將擦洗后的粉石英在600℃下煅燒2h，再球磨15min，對球磨后的粉石英進行調(diào)漿，水料重量比3:1，60℃下加入保險粉1.5wt%（占粉石英原料的重量比），溶解后，加入檸檬酸鈉與檸檬酸，總量為2.5wt%（占粉石英原料的質(zhì)量比），檸檬酸鈉與檸檬酸重量比3:2，在攪拌下