一种高纯石英砂的提纯方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114477188A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202210197454.7(22)申请日2022.03.01(71)申请人何良雨地址518000广东省深圳市南山区高新南环路深圳湾科技生态园5A栋1210E(72)发明人何良雨刘彤(74)专利代理机构深圳众鼎专利商标代理事务所(普通合伙)44325专利代理师谭果林(51)Int.Cl.C01B33/12(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种高纯石英砂的提纯方法及装置(57)摘要为克服现有石英砂提纯工艺存在杂质残留，影响石英砂纯度的问题，本发明提供了一种高纯石英砂的提纯方法，包括以下操作：使用化学溶液浸泡石英砂，所述化学溶液包括酸液和/或碱液，浸泡后分离去除化学溶液；使用二氧化硅胶体浸泡石英砂，浸泡后分离去除二氧化硅胶体；得到提纯的石英砂。同时，本发明还公开了一种高纯石英砂的提纯装置。本发明提供的高纯石英砂的提纯方法利用二氧化硅胶体的强吸附能力和电荷作用能够有效去除石英砂中的杂质离子、分子，提高提纯后石英砂纯度，而且可以结合氯化焙烧等其他石英晶格杂质提纯步骤，实现半导体制造业所需的4N8、5N级别的超高档次高纯石英砂制取。CN114477188ACN114477188A权利要求书1/2页1.一种高纯石英砂的提纯方法，其特征在于，包括以下操作：使用化学溶液浸泡石英砂，所述化学溶液包括酸液和/或碱液，浸泡后分离去除化学溶液；使用二氧化硅胶体浸泡石英砂，浸泡后分离去除二氧化硅胶体；得到提纯的石英砂。2.根据权利要求1所述的高纯石英砂的提纯方法，其特征在于，在“使用化学溶液浸泡石英砂”之前，还包括对石英砂进行预处理，所述预处理包括破碎、筛选、煅烧、水淬、粉碎、磁选和浮选中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的高纯石英砂的提纯方法，其特征在于，所述酸液包括硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸中的一种或多种，所述酸液中酸的质量浓度为10％～30％，酸液浸泡温度为50～150℃，酸液浸泡时间为2～6h；所述碱液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或多种，所述碱液中碱的质量浓度为10％～30％，碱液浸泡温度为50～150℃，碱液浸泡时间为2～6h。4.根据权利要求1所述的高纯石英砂的提纯方法，其特征在于，所述二氧化硅胶体的质量浓度为20％～30％，浸泡时间为0.5～2h。5.根据权利要求1所述的高纯石英砂的提纯方法，其特征在于，在“使用二氧化硅胶体浸泡石英砂”时，对二氧化硅胶体浸泡的石英砂两侧施加交流电场，所述二氧化硅胶体中的二氧化硅粒子在交流电场作用下往返位移；在“分离去除二氧化硅胶体”时，对二氧化硅胶体浸泡的石英砂两侧施加直流电场，所述二氧化硅胶体中的二氧化硅粒子在直流电场作用下朝一侧移动，实现二氧化硅胶体与石英砂的分离。6.根据权利要求1所述的高纯石英砂的提纯方法，其特征在于，在“使用化学溶液浸泡石英砂”之前，还包括使用微波对石英砂进行加热处理；在“分离去除二氧化硅胶体”之后，还包括使用微波对石英砂进行加热干燥。7.一种高纯石英砂的提纯装置，其特征在于，包括提纯容器，所述提纯容器内部形成有用于浸泡石英砂的反应区，所述提纯容器上设置有用于通入化学溶液的溶液进料口、用于通入二氧化硅胶体的胶体进料口、用于排出化学溶液的溶液出料口和用于排出二氧化硅胶体的胶体出料口。8.根据权利要求7所述的高纯石英砂的提纯装置，其特征在于，所述提纯容器中形成有胶体出料区和溶液出料区，所述反应区和所述胶体出料区之间设置有石英纤维过滤片相互分隔，所述胶体出料区和所述溶液出料区之间设置有半透膜过滤片相互分隔，所述溶液进料口和所述胶体进料口连通所述反应区，所述胶体出料口连通所述胶体出料区，所述溶液出料口连通所述溶液出料区。9.根据权利要求8所述的高纯石英砂的提纯装置，其特征在于，所述高纯石英砂的提纯装置还包括有第一电极、第二电极和供电装置，所述反应区、所述胶体出料区和所述溶液出料区由上至下依次设置，所述第一电极位于所述反应区的顶部，所述第二电极位于所述溶液出料区的底部，所述供电装置分别电连接所述第一电极和所述第二电极。10.根据权利要求7所述的高纯石英砂的提纯装置，其特征在于，所述高纯石英砂的提纯装置还包括有微波加热装置，所述微波加热装置设置于所述提纯容器的外周，所述微波2CN114477188A权利要求书2/2页加热装置用于对所述反应区中的物料进行微波加热。3CN114477188A说明书1/6页一种高纯石英砂的提纯方法及装置技术领域[0001]本发明属于石英砂处理技术领域，具体涉及一种高纯石英砂的提纯方法及装置。背景技术[0002]高纯石英砂是石英矿石经物理(破碎、加热等)和化学(酸浸、碱浸等)处理后SiO2含量