中国粉体网讯 近日，国家知识产权局公布了浙江润优新材料有限公司两项石英提纯技术相关专利，分别是“一种石英矿石的微波磁化焙烧-梯度磁选除铁方法和提纯工艺”、“一种长石-石英浮选组合捕收剂及应用方法”。
一种石英矿石的微波磁化焙烧-梯度磁选除铁方法和提纯工艺
本发明涉及石英矿石的微波磁化焙烧-梯度磁选除铁方法和提纯工艺。首先通过微波磁化焙烧对矿石中的杂质矿物/包裹体进行磁改性，利用气态还原剂将石英矿物中弱磁性矿物转化成强磁性，避免固态杂质引入，同时将含Fe气液包裹体在特定温度下加热分解并磁性转化，再通过永磁-高强度超导磁选的梯度磁选工艺去除磁性矿物获得低铁石英砂。由于微波选择性加热的特点，气体/固体包裹体都更容易破裂并暴露在外界，有效地提高后续工艺除杂提纯的效率，配合酸浸、浮选、氯化焙烧等提纯工艺，可以获得Fe≤0.05ppm、SiO2≥99.998％的高纯石英砂。本发明方法可针对性的去除石英砂中的铁磁性、弱磁性杂质以及包裹体等，除铁效果极好，工艺简单高效、且更加环保。
一种长石-石英浮选组合捕收剂及应用方法
本发明公开了一种长石-石英浮选组合捕收剂及应用方法，属于石英砂加工技术领域，该长石-石英浮选组合捕收剂，按照重量份数计，包括如下组份：十二烷基三甲基氯化铵1-2份，脂肪酸盐1.5-3份，非离子表面活性剂1-2份，抑制剂1份。十二烷基三甲基氯化铵具有良好的浮选捕收性能，而长石表面的活性Al3+与亚油酸根离子螯合，吸附在长石表面。浮选体系中的硫酸钠抑制剂降低了界面张力，增大了伴生杂质矿物浮出率，高效分离长石和石英。本发明还提供了一种利用所述的长石-石英浮选组合捕收剂，该方法工艺条件简单，操作步骤少，提纯效率高，安全性和可行性高，能针对性的分离长石和石英。
高纯石英砂的加工工艺
据悉，高纯石英砂是一种采用高品位的天然矿物经过一系列的工艺加工而成的高端新材料，具有高硬度、高抗压性能、高耐热、高绝缘、低线性膨胀系数和优异的电绝缘性等特点，被广泛应用在诸多高科技领域，如电光源、光纤通信、太阳能电池、半导体集成电路、精密光学仪器、航空航天等；其中光伏用高纯石英砂的SiO2含量要求≥99.998%，半导体用高纯石英砂的SiO2含量要求≥99.999%，因此对天然矿石的加工技术有极高的要求。
目前，国内深加工提纯4N（SiO2≥99.99%）及以上级别的高纯石英产品，主要采用分选—粗碎—煅烧—水淬—磨矿—筛分—磁选—浮选—酸浸—洗涤—烘干联合工艺。该方案在提纯石英砂的过程中，容易出现赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和黑云母等弱磁性杂质矿物残留、及含Fe气液包裹体残留，导致高纯石英砂中残余Fe元素偏高，造成高纯石英制品产生色斑、高温变色、高温热变形、相变析晶等严重后果；且该方案很难针对性的去除石英矿中的气液包裹体，包裹体的残留将导致杂质含量偏高以及石英制品的气泡偏多、透光率下降等问题。
而润优新材的“一种石英矿石的微波磁化焙烧-梯度磁选除铁方法和提纯工艺”发明提供了一种石英矿石的微波磁化焙烧-梯度磁选除铁方法和提纯工艺，该方法工序简单且除杂效率极高，可针对性地去除石英砂中的各类弱磁性矿物及气液包裹体。
目前，高纯石英的制备的另一难点在于石英矿物表面伴生生长的杂质矿物难以去除，尤其是花岗伟晶盐中的长石。长石和石英的结构和理化性质相似，不易分离。因此，如何分离长石和石英以实现高纯石英砂的提纯是研究重点。而浮选工艺可以高效分离长石和石英，通过选择合适的浮选药剂，调整组合药剂配比、改变矿浆pH条件及浓度，达到提高浮选效率，分离长石和石英，减少石英损失的目的。常用的长石-石英的浮选分离方法包括：有氟有酸、无氟有酸、无氟无酸法。前两者在浮选过程中需加入氢氟酸，操作具有一定危险性，对设备和环境也有破坏作用。
而润优新材的“一种长石-石英浮选组合捕收剂及应用方法”采用无氟无酸浮选法分离长石和石英，药剂组成简单，原料易得，矿粒附着率和浮选效率高，安全性优，在保证高效分离长石和石英的前提下，得到较高纯度的石英产品，残余杂质元素少，对提高每段浮选作业的分离和除杂效率具有重要的指导意义和推广价值。
润优新材：高纯石英砂，从4N8到5N
据了解，浙江润优新材料科技有限公司是一家专注于高纯石英砂、高端石英制品和各类硅基新材料，并集科研、生产、销售为一体的材料制造企业。2023年9月，浙江大学科创中心与润优正式成立联合实验室，以科技创新和产业创新双向联动，致力于解决高纯石英砂产业端“卡脖子”技术难题，支持其国产化高质量发展。
来源：金华科协
在技术方面，润优从原矿鉴定和筛选、浮选、酸洗和氯化等提纯技术路线入手，已完成4N8级高纯石英砂批量化生产试验并在下游客户中得到较好验证，充足的技术储备及全道工艺路线。另外，润优新材部分型号的高纯石英砂产品纯度可达到5N级，即99.999%。
目前，润优“年产4万吨高纯石英制品及半导体硅基新材料项目”被列为浙江省千项万亿重大工程项目；拥有浙江润优新材料科技有限公司武义浙江物产物流基地（一期）、武义美特集团（二期）、武义县白洋渡工业区在建产线（三期）、镇江润驰新材料科技有限公司、江西润驰新材料有限公司五个生产基地，目前润优新材料的高纯石英砂月产能达到1000吨；三期工厂开始运作后，产能将达到2000吨/月，同时还将生产大量像石英坩埚等应用在光伏以及半导体行业的高端原辅材料。
参考来源：国家知识产权局、武义发布、金华科协、中国粉体网
（中国粉体网编辑整理/初末）
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