本发明涉及石英砂加工领域，具体涉及一种去除石英砂中含铁杂质的方法。
背景技术：
石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒，是一种非金属矿物质，为一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物质，其主要化学成分是二氧化硅。石英砂的颜色为乳白色或无色半透明状，硬度7.6，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，相对密度2.67，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于氢氧化钾溶液，熔点1750℃。石英砂是非常重要的非金属矿物原料之一，非化学危险品，其所具有的独特的物理、化学性质，使得其不仅在铸造、冶金、橡胶、磨料、陶瓷、建筑等传统行业中有着广泛的应用，而且在航空航天、it、通讯、太阳能电池等高新技术领域中发挥着不可替代的作用，而石英砂品位的高低和价值的大小主要取决于石英砂自身的金属杂质矿物含量的多少，尤其是以杂质铁为代表金属矿物的含量多少，来决定石英砂的自身价值和使用价值。
随着人们生活水平的不断提高，对石英砂提出了更高的质量要求。石英砂纯度的提高，其价值也不断提高，尤其是在高科技领域，对石英砂的纯度要求极高。经过选矿提纯制成的高纯和超高纯石英砂已广泛应用于航空航天、原子能技术、激光、光缆通讯、军工等高科技领域。随着科学技术的进步，高科技用硅的需求量也将大量增加，而天然水晶资源的日趋枯竭使得人们不得不将目光转向天然水晶的替代品—高纯和超高纯石英砂上。因此，积极探求和推动石英砂选矿提纯技术的进步，实现精制石英砂、高纯和超高纯石英砂的低成本、大批量工业化生产，对弥补天然水晶资源的不足，满足高科技用硅需求具有重要的现实意义。
技术实现要素：
针对上述现有技术问题，本发明提供了一种去除石英砂中含铁杂质的方法，能够有效剔除石英砂中的含铁等矿物杂质，得到高品级的石英砂产品，降低能耗，节约能源，降低生产成本，满足石英砂的生产需求。
本发明采用以下的技术方案：
一种去除石英砂中含铁杂质的方法，包括以下步骤：
(1)使用破碎机将石英石破碎，再利用筛选机筛选得到小于200目段的粉质石英砂；
(2)将步骤(1)中得到的粉质石英砂经静电分选机进行分选，以除去非磁性杂质；再经磁选机进行磁选，以除去磁性杂质；
(3)将步骤(2)所得初步除杂后的石英砂加入到反应池中，在反应池中加入催化剂和浓度为5％～25％的草酸酸液对其进行搅拌，搅拌4～6小时后将石英砂过滤出来；
(4)将步骤(3)过滤得到的石英砂放入酸洗机中，加入石英砂体积的1-1.5倍的去离子水；然后再向酸洗机中加入按纯含量比例浓盐酸：硝酸：氢氟酸为6：3：1的混合酸，混合酸的加入量为超纯水体积的25－30％，设定并保持酸洗机温控器的温度为60℃－80℃，开启酸洗机，间歇旋转搅拌90－120分钟，沉淀3－5分钟后把酸洗机中的液体排出；
(5)用弱碱性水溶液冲洗步骤(4)中酸洗后的石英砂，再用去离子水对其进行冲洗、干燥，即得到去除含铁杂质的石英砂产品。
优选地，步骤(2)中所述静电分选机的电压为25～35千伏；磁选机的磁场强度为50～15000gs。
优选地，所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸。
优选地，所述催化剂的加入量为石英砂质量的0.5％～4％。
优选地，步骤(5)中所述弱碱性水溶液的ph值为7.5～8.5，由碳酸氢钠或者碳酸氢钾配制。
优选地，步骤(5)中所述干燥的温度为120-250℃。
本发明具有的有益效果是：
所制备的石英砂的二氧化硅的含量高，能够有效剔除石英砂中的含铁等矿物杂质，所生产出的石英砂不仅纯净度高，且生产成本低廉，生产时间大幅度缩短，较之现有的石英砂去铁工艺具有显著的优势，满足石英砂的生产需求；
所生产出的石英砂具有耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及独特的光学特性，在许多高科技产品中发挥重要作用，能够代替进口同类产品。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体的说明：
实施例1
一种去除石英砂中含铁杂质的方法，包括以下步骤：
(1)使用破碎机将石英石破碎，再利用筛选机筛选得到150-200目段的粉质石英砂；
(2)将步骤(1)中得到的粉质石英砂经静电分选机进行分选，以除去非磁性杂质；再经磁选机进行磁选，以除去磁性杂质；
(3)将步骤(2)所得初步除杂后的石英砂加入到反应池中，在反应池中加入催化剂和浓度为25％的草酸酸液对其进行搅拌，搅拌4小时后将石英砂过滤出来；其中，静电分选机的电压为25～35千伏；磁选机的磁场强度为50～15000gs；所述催化剂为绿矾；所述催化剂的加入量为石英砂质量的0.5％；
(4)将步骤(3)过滤得到的石英砂放入酸洗机中，加入石英砂体积的1倍的去离子水；然后再向酸洗机中加入按纯含量比例浓盐酸：硝酸：氢氟酸为6：3：1的混合酸，混合酸的加入量为超纯水体积的25％，设定并保持酸洗机温控器的温度为60℃℃，开启酸洗机，间歇旋转搅拌90分钟，沉淀3－5分钟后把酸洗机中的液体排出；
(5)用弱碱性水溶液冲洗步骤(4)中酸洗后的石英砂，所述弱碱性水溶液的ph值为7.5，由碳酸氢钠配制；再用去离子水对其进行冲洗、干燥，所述干燥的温度为250℃；即得到去除含铁杂质的石英砂产品。
实施例2
一种去除石英砂中含铁杂质的方法，包括以下步骤：
(1)使用破碎机将石英石破碎，再利用筛选机筛选得到80-150目段的粉质石英砂；
(2)将步骤(1)中得到的粉质石英砂经静电分选机进行分选，以除去非磁性杂质；再经磁选机进行磁选，以除去磁性杂质；
(3)将步骤(2)所得初步除杂后的石英砂加入到反应池中，在反应池中加入催化剂和浓度为5％的草酸酸液对其进行搅拌，搅拌6小时后将石英砂过滤出来；其中，静电分选机的电压为25～35千伏；磁选机的磁场强度为50～15000gs；所述催化剂为六偏磷酸钠；所述催化剂的加入量为石英砂质量的4％；
(4)将步骤(3)过滤得到的石英砂放入酸洗机中，加入石英砂体积的1.5倍的去离子水；然后再向酸洗机中加入按纯含量比例浓盐酸：硝酸：氢氟酸为6：3：1的混合酸，混合酸的加入量为超纯水体积的30％，设定并保持酸洗机温控器的温度为80℃，开启酸洗机，间歇旋转搅拌120分钟，沉淀3－5分钟后把酸洗机中的液体排出；
(5)用弱碱性水溶液冲洗步骤(4)中酸洗后的石英砂，所述弱碱性水溶液的ph值为8.5，由碳酸氢钠配制；再用去离子水对其进行冲洗、干燥，所述干燥的温度为120℃；即得到去除含铁杂质的石英砂产品。
实施例3
一种去除石英砂中含铁杂质的方法，包括以下步骤：
(1)使用破碎机将石英石破碎，再利用筛选机筛选得到4-100目段的粉质石英砂；
(2)将步骤(1)中得到的粉质石英砂经静电分选机进行分选，以除去非磁性杂质；再经磁选机进行磁选，以除去磁性杂质；
(3)将步骤(2)所得初步除杂后的石英砂加入到反应池中，在反应池中加入催化剂和浓度为15％的草酸酸液对其进行搅拌，搅拌5小时后将石英砂过滤出来；其中，静电分选机的电压为25～35千伏；磁选机的磁场强度为50～15000gs；所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸；所述催化剂的加入量为石英砂质量的2.5％；
(4)将步骤(3)过滤得到的石英砂放入酸洗机中，加入石英砂体积的1倍的去离子水；然后再向酸洗机中加入按纯含量比例浓盐酸：硝酸：氢氟酸为6：3：1的混合酸，混合酸的加入量为超纯水体积的28％，设定并保持酸洗机温控器的温度为70℃，开启酸洗机，间歇旋转搅拌100分钟，沉淀3－5分钟后把酸洗机中的液体排出；
(5)用弱碱性水溶液冲洗步骤(4)中酸洗后的石英砂，所述弱碱性水溶液的ph值为8.0，由碳酸氢钾配制；再用去离子水对其进行冲洗、干燥，所述干燥的温度为200℃；即得到去除含铁杂质的石英砂产品。
实施例4
一种去除石英砂中含铁杂质的方法，包括以下步骤：
(1)使用破碎机将石英石破碎，再利用筛选机筛选得到小于200目段的粉质石英砂；
(2)将步骤(1)中得到的粉质石英砂经静电分选机进行分选，以除去非磁性杂质；再经磁选机进行磁选，以除去磁性杂质；
(3)将步骤(2)所得初步除杂后的石英砂加入到反应池中，在反应池中加入催化剂和浓度为20％的草酸酸液对其进行搅拌，搅拌4.5小时后将石英砂过滤出来；其中，静电分选机的电压为25～35千伏；磁选机的磁场强度为50～15000gs；所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸；所述催化剂的加入量为石英砂质量的2％；
(4)将步骤(3)过滤得到的石英砂放入酸洗机中，加入石英砂体积的1.2倍的去离子水；然后再向酸洗机中加入按纯含量比例浓盐酸：硝酸：氢氟酸为6：3：1的混合酸，混合酸的加入量为超纯水体积的30％，设定并保持酸洗机温控器的温度为65℃，开启酸洗机，间歇旋转搅拌110分钟，沉淀3－5分钟后把酸洗机中的液体排出；
(5)用弱碱性水溶液冲洗步骤(4)中酸洗后的石英砂，所述弱碱性水溶液的ph值为7.5，由碳酸氢钾配制；再用去离子水对其进行冲洗、干燥，所述干燥的温度为150℃；即得到去除含铁杂质的石英砂产品。
实施例5
一种去除石英砂中含铁杂质的方法，包括以下步骤：
(1)使用破碎机将石英石破碎，再利用筛选机筛选得到小于150目段的粉质石英砂；
(2)将步骤(1)中得到的粉质石英砂经静电分选机进行分选，以除去非磁性杂质；再经磁选机进行磁选，以除去磁性杂质；
(3)将步骤(2)所得初步除杂后的石英砂加入到反应池中，在反应池中加入催化剂和浓度为5％～25％的草酸酸液对其进行搅拌，搅拌4～6小时后将石英砂过滤出来；其中，静电分选机的电压为25～35千伏；磁选机的磁场强度为50～15000gs；所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸；所述催化剂的加入量为石英砂质量的3％；
(4)将步骤(3)过滤得到的石英砂放入酸洗机中，加入石英砂体积的1.3倍的去离子水；然后再向酸洗机中加入按纯含量比例浓盐酸：硝酸：氢氟酸为6：3：1的混合酸，混合酸的加入量为超纯水体积的28％，设定并保持酸洗机温控器的温度为75℃，开启酸洗机，间歇旋转搅拌120分钟，沉淀3－5分钟后把酸洗机中的液体排出；
(5)用弱碱性水溶液冲洗步骤(4)中酸洗后的石英砂，所述弱碱性水溶液的ph值为8.0，由碳酸氢钠配制；再用去离子水对其进行冲洗、干燥，所述干燥的温度为180℃；即得到去除含铁杂质的石英砂产品。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。