不透明石英玻璃玻璃原料制备技术

不透明石英玻璃玻璃(1)原矿成分分析根据生产石英玻璃的品种购进原矿，每批原矿都要分别堆放，并送化学分析。

不透明石英玻璃玻璃(2)一次手选各种原料的手选方法不相同，一二级水晶用于制造光学石英玻璃，手选很严格，为了熔化时不产生气泡，要把含棉水晶选出来，可把水晶放入水中，水晶中有不透明的乳白色云状物称为棉，要选出来。有固体裹体的水晶也要挑出来。硅石料大多用于电光源石英管，一般是将大块敲成小块（10〜40mm)，将硅石的黄皮（铁锈）敲掉，如果是云母共生矿，一定要把云母敲掉，是长石共生矿，要把长石敲掉。

不透明石英玻璃玻璃(3)一次酸处理（也称块料酸洗）也称块料酸处理，先将块料用自来水冲洗后装入酸箱中浸泡，酸箱在通风橱中，顶上有排风机可将酸气排出。酸浸泡时间为24h，不透明石英玻璃玻璃原料制备根据料的实际情况试验确定。一般采用盐酸也可采用王水（浓硝酸1/3，浓盐酸2/3)。要除去氧化铁(黄色铁锈），单用盐酸就可以，用氢氟酸可以把水晶表面腐蚀掉一薄层。酸浓度根据矿石表 面污染程度而定，一般氢氟酸浓度20%〜30%(浓酸加水70%)，盐酸浓度60%〜70%(浓酸加水30%)。块料酸洗选用价格便宜的工业用酸即可。

水晶块或硅石块经过24h酸浸泡后，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗一次。冲洗水流人中和酸池，化学反应中和后，达到环保要求，才能排入下水道。

不透明石英玻璃玻璃(4)煅烧和水淬经过酸洗的水晶或硅石块在料箱中阴干后，装入焙烧炉锻烧。焙烧温 度850〜900°C，恒温30min，待炉中心料块达到850°C时打开炉门。翻转炉体将赤热的料急

速倒入去离子水箱中急冷，称水淬。水淬后料炸裂，出现很多微裂纹，变疏松，透明的水晶变为乳白色，表明已水淬好了。冷却水箱一定要用不镑钢制造，水箱中的水温为15〜20°C，一定要用去离子水，才能保证纯度，因为裂纹中吸入水，如用普通自来水会沾污原料。水箱大小根据炉子烧料量确定，确保能将块料水淬疏松为准，也可向水箱中注入流动的去离子水，效果更好。

不透明石英玻璃玻璃(5)二次手选通过焙烧水淬后，残留的FeO变为Fe₂0₃，鲜红色，很少量也很明显，因Fe₂0₃没有磁性，磁选无法清除，只有通过二次手选清除，同时，在块中间夹有Fe₂〇₃显露出来，可以把疏松的水晶或硅石锤碎，清除掉比较容易。

(1)原矿成分分析根据生产石英玻璃的品种购进原矿，每批原矿都要分别堆放，并送化学分析。

(2)一次手选各种原料的手选方法不相同，一二级水晶用于制造光学石英玻璃，手选很严格，为了熔化时不产生气泡，要把含棉水晶选出来，可把水晶放入水中，水晶中有不透明的乳白色云状物称为棉，要选出来。有固体裹体的水晶也要挑出来。硅石料大多用于电光 源石英管，一般是将大块敲成小块（10〜40mm)，将硅石的黄皮（铁锈）敲掉，如果是云母共生矿，一定要把云母敲掉，是长石共生矿，要把长石敲掉。

(3)一次酸处理（也称块料酸洗）也称块料酸处理，先将块料用自来水冲洗后装入酸箱中浸泡，酸箱在通风橱中，顶上有排风机可将酸气排出。酸浸泡时间为24h，根据料的实际情况试验确定。一般采用盐酸也可采用王水（浓硝酸1/3，浓盐酸2/3)。要除去氧化铁(黄色铁锈），单用盐酸就可以，用氢氟酸可以把水晶表面腐蚀掉一薄层。酸浓度根据矿石表面污染程度而定，一般氢氟酸浓度20%〜30% (浓酸加水70%)，盐酸浓度60%〜70%(浓酸加水30%)。块料酸洗选用价格便宜的工业用酸即可。

水晶块或硅石块经过24h酸浸泡后，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗一次。冲洗水流人中和酸池，化学反应中和后，达到环保要求，才能排入下水道。

(4)煅烧和水淬经过酸洗的水晶或硅石块在料箱中阴干后，装入焙烧炉锻烧。焙烧温度850〜900°C，恒温30min，待炉中心料块达到850°C时打开炉门。翻转炉体将赤热的料急

速倒入去离子水箱中急冷，称水淬。水淬后料炸裂，出现很多微裂纹，变疏松，透明的水晶变为乳白色，表明已水淬好了。冷却水箱一定要用不镑钢制造，水箱中的水温为15〜20°C，一定要用去离子水，才能保证纯度，因为裂纹中吸入水，如用普通自来水会沾污原料。水箱大小根据炉子烧料量确定，确保能将块料水淬疏松为准，也可向水箱中注入流动的去离子水，效果更好。

(5)二次手选通过焙烧水淬后，残留的FeO变为Fe₂0₃，鲜红色，很少量也很明显，因Fe₂0₃没有磁性，磁选无法清除，只有通过二次手选清除，同时，在块中间夹有Fe₂〇₃显露出来，可以把疏松的水晶或硅石锤碎，清除掉比较容易。

(6)粉碎水晶料粉碎，先用对辊机破碎成粗粒，再采用石英磨盘，对辊和磨盘都用石英玻璃或大块硅石制成，上盘由机械带动旋转，下盘固定，通过调节上盘与下盘的空隙可调节颗粒大小。

硅石料粉碎用的对辊机，辊子可用硬质钢材或石墨铸铁制造，如果硅石料不煅烧可先用颚式破碎机破碎成粗颗粒再用双辊机粉碎。

(7)过筛如果粉碎料比较潮湿，过筛前很好要烘干，有两种筛：一种是往复式振动筛，筛有三层，通过过筛可获得两种合格料（80〜120目和120〜200目），振动筛要加防尘罩；另一种是旋振筛，这种筛密封性比较好，防尘效果好，筛粉时因为旋转并振动，效果较好。

(8)磁选硅石粉碎多采用硬质钢、锰钢或球墨铸铁为双辊机的辊子材料，大量铁质进入料中，可采用磁选机加以清除。很好采用两套磁选机，一套强磁选(电磁），一套普通磁选（钦铁硼磁块式）。经过多次磁选大部分铁质被清除，但磨机辊与料摩擦下的极微小铁膜，磁选清除不掉，依靠以后的二次酸洗（粉料酸洗）清除。

(9)浮选浮选的目的是除去固体异相矿物，例如云母、长石等矿物，加工过程混入的灰尘、草屑、纸屑等有机物也可以通过浮选除去，气炼石英玻璃，必须采用浮选，经过浮选的原料熔化时减少小气泡（小白点）和小黑点。浮选剂的选择是关键技术，要根据原矿中含什么异相矿物，选择与原矿中很多的异相矿物亲和力很强的浮选剂，才能清除原矿中的异相矿物。浮选剂有两种成分：捕收剂和发泡剂，通常捕收剂采用油酸或硫酸化皂。发泡剂通常采用2号松节油。用量及配比：捕收剂0.25〜lmL/kg料，先溶入lOOmL乙醇中进行稀释， 发泡剂0.25〜0.5mL/kg料。浮选冲洗，一定要用热去离子水冲洗，否则浮选剂清除不净。

(10)二次酸洗二次酸洗是粉料酸洗。为了提高酸洗效率应提高酸的温度；酸的Fe含量要小于0.1X10_⁶;因为是处理粉料，颗粒间孔隙小， 堆积密度大不易流动，所以要求搅拌。搅拌可以采用机械搅拌，也可采用气流搅拌，酸浸泡时间通过实验确定，一般24h₀

(11)去离子水冲洗二次酸洗后，料纯度巳很高，酸流尽后不能再用自来水冲洗，要用去离子水冲洗至中性，用热的去离子水冲洗更好。

(12)甩干和烘干甩干可选用化工厂的离心甩干机，浮选好的粉料中含用很多水，通过甩干，把颗粒空隙中的水全部甩出来。经过甩干的粉料，再经烘干。烘干设备有四种方法：烘房烘干、气流烘干、砂漏烘干和石英管迴旋式烘干。

(13)二次筛选这一工序目的是把混入的少量粗颗粒及过细的微粉筛出，保证颗粒度，有利于熔化。这一步很重要，但常常不被重视。

(14)炉前緞烧石英粉入连熔炉前要二次煅烧，目的将料内残留的各种水分及可挥发物去除，连熔炉前锻烧，可以采用真空锻烧，也可以采用石英管迴转式煅烧，也可以通氢气或氦气处理，把颗粒间空气置换成H₂和He，能减少熔化气泡。煅烧温度一般为800°C，如果要清除高温水，要加热到1300°C，才能清除气液包裹体及高温水，提高熔化时透明度，减少气泡。

(15)贮料箱要求贮料箱与外界隔绝，要求贮料箱与外界隔绝，避免空气中水汽再次进入料中，入炉料要在料箱中冷却到常温才能使用。

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