[发明专利]一种含有长石矿型石英岩制备光伏用高纯石英砂粉的方法

说明书

本发明涉及一种含有长石矿型石英岩制备光伏用高纯石英砂粉的方法，先色选分离石英与长石颗粒，然后把石英颗粒进行制砂，制出的石英砂再用浮选的办法分离掉长石颗粒；浮选未分离出的长石再用酸洗除去，然后把石英砂通过煅烧、水淬、高温酸洗提纯和高温氯化的办法把杂质除到最低限度，从而确保提纯后的产品达到或超过国标《光伏用高纯石英砂》的质量技术要求，以满足国内用户的对高纯石英砂产品的需求。

技术领域

本发明涉及一种利用含有长石矿型石英岩制备光伏用高纯石英砂粉的方法，属于非金属矿深加工技术领域。

背景技术

根据中华人民共和国国家标准GB/T32649-2016《光伏用高纯石英砂》规定：光伏用高纯石英砂产品用于多晶硅、单晶硅光伏生产用的扩散管、承载器及电弧法坩埚等石英制品；其技术要求规定：光伏用高纯石英砂外观应为具有一定透明度的白色颗粒，无异色。粒径应在70um-350um范围的累积质量分数大于或等于90％；粒径小于100um或大于300um的累积质量分数均应小于1％；二氧化硅含量应大于或等于99.99％，灼烧失量应小于或等于0.01％；杂质元素总含量应小于或等于25ug/g,其中钾、锂、钠含量总和小于2.5ug/g，具体标准为：Al＜20ug ＜/g；Ca＜1ug/g；Fe＜0.5ug/g；Na＜1ug/g；K＜1ug/g；Li＜1ug/g；Mg＜0.5ug/g； Cr＜0.1ug/g；Ni＜0.1ug/g；B＜0.1ug/g；Mn＜0.2ug/g；Cu＜0.1ug/g；Ti＜1.5ug/g。

目前，我国的使用高纯石英砂为原料制备多晶硅、单晶硅光伏生产用的扩散管、承载器及电弧法坩埚等石英制品厂家大多数直接进口国外(美国尤尼明公司) 的高纯石英砂产品。而我国生产光伏用高纯石英砂的厂家全部采用国内外优质的火成岩脉石英为原料生产该产品，其产品质量达到或接近美国尤尼明公司的高纯石英砂产品水平并正在替代美国尤尼明公司高纯石英砂产品。由于国内外火成岩的优质脉石英矿物的缺乏，为了解决制备光伏用高纯石英砂原料的问题，我们必须充分利用我国现有的硅矿资源优势，加大研发力度，研发出一种新型的、且原料来源广泛的光伏用高纯石英砂制备的工艺技术和工艺路线，使之能大规模地工业化生产高纯石英砂产品，以满足我国的高纯石英制品行业日益增长的对高纯石英砂产品的需求。我国具有优质的长石型石英岩矿资源，长石型石英岩矿为石英与长石交叉型伴生型矿物，主要杂质为长石，且长石颜色为浅红色。经化学分析：长石以钾长石(K₂O·Al₂O₃·6SiO₂)为主占8-9％，还含有少量的钠长石与钙长石共占1.5％左右；用放大镜观看岩矿中的石英成分，石英晶体呈粒状，透明度好，但内部有小黑点状物。该岩矿地质储量大、易于开采，但使用过程中石英与长石的完全分离和把石英颗粒内的黑色杂质除去难度较大，暂时没有成熟的分离工艺，及利用含有长石矿型石英岩制备光伏用高纯石英砂粉的相关文献资料及报道。

发明内容

本发明提供了一种利用含有长石矿型石英岩制备光伏用高纯石英砂粉的方法：它采用先色选分离石英与长石颗粒，然后把石英颗粒进行制砂，制出的石英砂再用浮选的办法分离掉长石颗粒；浮选未分离出的长石再用酸洗除去，然后把石英砂通过煅烧、水淬、高温酸洗提纯和高温氯化的办法把杂质除到最低限度，从而确保提纯后的产品达到或超过国标《光伏用高纯石英砂》的质量技术要求，以满足国内用户的对高纯石英砂产品的需求。

实现本发明上述目的所提供的技术方案为：

一种利用含有长石矿型石英岩制备光伏用高纯石英砂粉的方法，包括如下步骤：

①矿石的预处理，用清水清洗矿石上的泥土杂质，再经人工初选除去固体杂质，破碎至粒径为30-80mm小块，用氢氟酸或草酸溶液浸洗所得小块矿石物料以除去其矿石外部有颜色的物质，之后用清水洗涤至中性、晾干备用；

②把步骤①中晾干的矿石破碎至粒径20mm以下，用色选机进行至少一次的色选，以除去颜色深的矿物颗粒；