[0001] 本发明涉及低铁石英砂提纯领域，主要指的是石英砂在浮选过程中配合使用的浮选药剂。具体涉及一种PPM级低铁高纯石英砂浮选药剂。

[0002] 高纯石英砂一般是指Si02含量在99.5%～99.999%的石英粉，高纯石英砂具有极好的化学稳定性、高绝缘耐压能力和极低的体膨胀系数，是光伏玻璃、石英玻璃、石英坩埚、制造单晶硅棒容器的主要原料。

[0003] 我国是石英储量最为丰富的国家之一，开采利用石英矿较好的有江苏东海、安徽凤阳、湖北红安、江西修水、内蒙乌海等地，这些石英矿储量大、品位高、易开采，但目前开采的大多数石英矿均用作生产低档的石英制品：如硅微粉、玻璃、耐火材料、碳化硅、硅铁、熔融石英、石英玻璃管等。

[0004] 国内能用于高纯石英砂的矿源很多，但是由于加工处理手段落后，产品不能达到高纯石英砂原料的要求，从而使高品位矿石用作低品位产品，造成了资源的严重浪费。

[0005] 我国国内用于石英玻璃制品生产消耗的石英原料，绝大部分生产的是中低档产品，其中高档的电光源用石英砂、石英坩埚（多晶、单晶硅）用石英砂、半导体及光纤通讯用石英原料还是以进口石英原料为主。

[0006] 近年来，随着中国电子信息产业、电光源产业的迅速发展，特别是太阳能光伏产业的增长，随着国内太阳能电池产业的迅猛发展，预计未来五年内我国石英玻璃行业将保持15-20%以上的速度持续增长。

[0007] 生产高质量的石英产品，不仅工艺技术要先进，对原料纯度要求也高。现阶段我国生产高纯石英的原料多是进口美国UNIMIN（尤尼明）公司的高纯石英砂，虽然其原料质量好，但价格却一再上涨。因此提高石英产品质量和产量，促进高纯硅材料的工业发展，达到高端石英原料国产化，是我国高纯石英原料生产企业刻不容缓的事情。

[0008] PPM级低铁高纯石英砂的质量要求极其严格，要求的化学成份：SiO2 (99.5%～99.999%) , Fe2O3 (1PPM～100PPM)。为了高效低成本生产符合要求的PPM级低铁高纯石英砂，需要建立浮选工艺生产线，并配合使用高效低污染的浮洗药剂。

[0009] 高纯石英砂是石英玻璃的主要原料。石英玻璃被人们成为“玻璃王”，因为它具有一系列特殊的物理、化学性能。它具有优良的耐高温性能，耐温性高达1100~1200℃，比普通玻璃高800℃，其熔点与白金（铂）的熔点相近。热膨胀率极小，在0～1000c之间的平均热膨胀系数a-5.4×10-7，相当于陶瓷的1/6，相当于普通玻璃的1/20，石英玻璃中掺入一定量的钛，石英玻璃具有极佳的光谱特性'不仅可以透过可见光，而且可以透过红外线、紫外线。石英玻璃是良好的耐酸材料，相当于耐酸陶瓷的30倍，相当于不锈钢（镍铬合金）的150倍。石英玻璃是极好的电绝缘材料，它的电阻相当于普通玻璃的1万倍，20℃时电阻率为1018 Q．cm，绝缘强度为250KV／cm，真空度可达(10-6Mpa)。因其耐高温、透光性好、密闭性好，是新型电光源的最佳材料，也是制造集成电路的最佳材料。

[0010] 石英玻璃的主要产品包括：大规模集成电路用高纯耐高温石英玻璃管、电弧法石英坩埚（太阳能级和半导体级）、光通讯用石英玻璃、电光源用石英玻璃。各行各业几乎都用到石英玻璃，但因石英玻璃制品工艺复杂，原料价格贵，导致石英玻璃的价格也贵，制约了石英玻璃的广泛使用。

[0011] 本发明的目的是提供一种石英的浮选药剂，在浮选生产中进行使用，可以大幅提升石英砂的品质，生产出高品质、低成本的低铁高纯石英砂，满足市场的需求。

[0012] 为了达到上述目的，在研究过程中，选用合适的化学物质，经适量的配比，让其发生化学反应，得到含有各类物质的浮选药剂，这些物质与矿浆发生反应，达到大幅降低精制石英砂中的铁含量，最终生产出PPM级低铁高纯石英砂，Fe2O3 (1PPM～100PPM)。

[0013] 浮选药剂的组成物质、各组成物质适量的应用配比、配比后主要成分和含量，详细如下：1、 浮选药剂的制取物质构成及应用配比：
序号 组成物质 各组成物质应用配比（重量百分比）
1 混 合 胺 20 - 55%
2 脂 肪 酸 5 - 30%
3 柴 油 20 - 50%
2、经配比后得到的浮选药剂最终物质成分（重量百分比）：
序号 物质名称 含量(%)
1 十二烷-1-胺 4.2~5.5
2 吩嗪-2,3-二胺 55~60
3 十七烷 0.02~0.04
4 硬脂酰胺 0.07~0.09
5 (E)-5-((5-苯基呋喃-2-基)亚甲基)呋喃-2(5H)-酮 14~18
6 二(4-异氰酸基苯基)甲烷 2~2.4
7 (E)-N-(4-(3-羰基-3-(吡啶-2-基)丙-1-烯基)苯基)乙酰胺 3~4.5
8 N-(1-异丙基-1H-吡唑-4-基)-2-(4-硝基-1H-吡唑-1-基)乙酰胺 2.5~4.5
9 (13R,14S)-13-乙基-3-甲氧基-12,13,15,16-四氢-11H-环戊二烯并[a]菲-17(14H)-酮 0.3~0.6
10 萘并[7,8,1,2,3-nopqr]四芬-6,12-二酮 2.2~3.2
11 7,7'-亚甲基二(2-甲基-4H-苯并[d][1,3]噁嗪-4-酮) 4~7
12 二十二基胺 1.3~1.9
13 8-(丙-1-烯-2-基)-2H-呋喃并[2,3-h]色烯-2-酮 0.5~0.8
本发明的有益效果：本发明涉及的浮选药剂，应用在浮选生产线中，对使用温度没有特殊要求，不需要对原有生产线和生产工艺进行改进，根据精制石英砂原料的原有品质和生产现场情况，在生产过程中经实践摸索，找出使用本药剂的最佳适合量，就能够快速有效地实现石英砂的浮选，进而提高高品质石英砂的产出率，并且能大大降低高品质石英砂的生产成本，也降低了操作人员的劳动强度。

[0014] 实施例11、配制浮选药剂
本发明涉及的PPM级低铁高纯石英砂浮选药剂，按以下重量百分比配成：混合胺 20%、脂肪酸 30%、柴油 50%，混合均匀后配制获得浮选药剂，配制后的成品由以下重量百分比构成：
十二烷-1-胺 5.5%、
吩嗪-2,3-二胺 60%、
十七烷 0.02%、
硬脂酰胺 0.07%、
(E)-5-((5-苯基呋喃-2-基)亚甲基)呋喃-2(5H)-酮 16.5%、
二(4-异氰酸基苯基)甲烷 2.25%、
(E)-N-(4-(3-羰基-3-(吡啶-2-基)丙-1-烯基)苯基)乙酰胺 4.25%、
N-(1-异丙基-1H-吡唑-4-基)-2-(4-硝基-1H-吡唑-1-基)乙酰胺 2.65%、
(13R,14S)-13-乙基-3-甲氧基-12,13,15,16-四氢-11H-环戊二烯并[a]菲-17(14H)-酮 0.3%、
萘并[7,8,1,2,3-nopqr]四芬-6,12-二酮 2.2%、
7,7'-亚甲基二(2-甲基-4H-苯并[d][1,3]噁嗪-4-酮) 4.25%、
二十二基胺 1.45%、
8-(丙-1-烯-2-基)-2H-呋喃并[2,3-h]色烯-2-酮 0.56%。

[0015] 2、使用流程经定量计量的给料机将石英砂输入到搅拌桶，将浮选药剂按每吨石英砂加入2kg的量加入到搅拌桶中，搅拌两分钟后输出到浮选机中进行充气浮选，杂质以泡沫形式浮出，提纯后的石英砂输出到仓库脱水，在此过程中含浮选药剂的药剂水进入储水池沉淀后循环使用。

[0016] 3、浮选后的石英砂成分石英砂产出率达到96%，经检测石英砂的成分:SiO2 99.8%,FeO3 30PPM。

[0017] 实施例21、配制浮选药剂
本发明涉及的PPM级低铁高纯石英砂浮选药剂，按以下重量百分比配成：混合胺 40%、脂肪酸 30%、柴油 30%，混合均匀后配制获得浮选药剂，
配制后的成品由以下重量百分比构成：
十二烷-1-胺 5.225%、
吩嗪-2,3-二胺 57.031%、
十七烷 0.037%、
硬脂酰胺 0.079%、
(E)-5-((5-苯基呋喃-2-基)亚甲基)呋喃-2(5H)-酮 16.095%、
二(4-异氰酸基苯基)甲烷 2.252%、
(E)-N-(4-(3-羰基-3-(吡啶-2-基)丙-1-烯基)苯基)乙酰胺 4.069%、
N-(1-异丙基-1H-吡唑-4-基)-2-(4-硝基-1H-吡唑-1-基)乙酰胺 3.912%、
(13R,14S)-13-乙基-3-甲氧基-12,13,15,16-四氢-11H-环戊二烯并[a]菲-17(14H)-酮 0.496%、
萘并[7,8,1,2,3-nopqr]四芬-6,12-二酮 2.723%、
7,7'-亚甲基二(2-甲基-4H-苯并[d][1,3]噁嗪-4-酮) 5.785%、
二十二基胺 1.624%、
8-(丙-1-烯-2-基)-2H-呋喃并[2,3-h]色烯-2-酮 0.672%。

[0018] 2、使用流程经定量计量的给料机将石英砂输入到搅拌桶，将浮选药剂按每吨石英砂加入2.5kg的量加入到搅拌桶中，搅拌两分钟后输出到浮选机中进行充气浮选，杂质以泡沫形式浮出，提纯后的石英砂输出到仓库脱水，在此过程中含浮选药剂的药剂水进入储水池沉淀后循环使用。

[0019] 3、浮选后的石英砂成分石英砂产出率达到95%，经检测石英砂的成分:SiO2 99.97%,FeO3 5PPM。

[0020] 实施例31、配制浮选药剂
本发明涉及的PPM级低铁高纯石英砂浮选药剂，按以下重量百分比配成：混合胺 55%、脂肪酸 5%、柴油 40%，混合均匀后配制获得浮选药剂，
配制后的成品由以下重量百分比构成：
十二烷-1-胺 4.22%、
吩嗪-2,3-二胺 57.5%、
十七烷 0.04%、
硬脂酰胺 0.09%、
(E)-5-((5-苯基呋喃-2-基)亚甲基)呋喃-2(5H)-酮 14.52%、
二(4-异氰酸基苯基)甲烷 2.38%、
(E)-N-(4-(3-羰基-3-(吡啶-2-基)丙-1-烯基)苯基)乙酰胺 3.27%、
N-(1-异丙基-1H-吡唑-4-基)-2-(4-硝基-1H-吡唑-1-基)乙酰胺 4.5%、
(13R,14S)-13-乙基-3-甲氧基-12,13,15,16-四氢-11H-环戊二烯并[a]菲-17(14H)-酮 0.6%、
萘并[7,8,1,2,3-nopqr]四芬-6,12-二酮 3.2%、
7,7'-亚甲基二(2-甲基-4H-苯并[d][1,3]噁嗪-4-酮) 6.98%、
二十二基胺 1.9%、
8-(丙-1-烯-2-基)-2H-呋喃并[2,3-h]色烯-2-酮 0.8%。

[0021] 2、使用流程经定量计量的给料机将石英砂输入到搅拌桶，将浮选药剂按每吨石英细砂加入3kg的量加入到搅拌桶中，搅拌两分钟后输出到浮选机中进行充气浮选，杂质以泡沫形式浮出，提纯后的石英砂输出到仓库脱水，在此过程中含浮选药剂的药剂水进入储水池沉淀后循环使用。

[0022] 3、浮选后的石英砂成分石英砂产出率达到91%，经检测石英砂的成分:SiO2 99.95%,FeO3 1PPM。