[发明专利]高纯度石英砂提纯酸洗装置

说明书

㈠技术领域：本发明涉及非金属矿深加工技术领域，尤其是高纯度石英砂提纯酸洗装置。

㈡背景技术：高纯度石英砂由于其SiO2纯度高，杂质含量少，广泛用于光学玻璃、水晶玻璃及饰品、电子玻璃、石英玻璃、高纯石英玻璃、半导体石英玻璃管、太阳能多晶硅用石英坩埚等原料。目前，我国提纯高纯度石英砂的常用的方法有两种：第一种方法是把砂子放于酸洗池中用无机酸液进行静态浸泡几天。第二种方法是石英砂放入酸洗容器中，用室温的无机酸液进行搅拌后浸泡几天。上述生产过程中，其最大的弊端是：酸洗时酸液很难与石英砂颗粒均匀接触，其杂质也就很难与酸液充分接触而难被溶除，这样的酸洗工艺生产出来的石英砂，其产品质量根本无法保证；而采用常温酸液浸泡加机械搅拌的方法，似乎可以解决酸液与石英砂颗粒接触的均匀性和增加酸液与杂质的反应速度问题。但是，由于石英砂颗粒是不规则的多菱角的几何状物，其硬度大、菱角锋利，在搅拌过程中磨损严重。它虽然增加了酸液与物料石英砂颗粒接触的均匀性和酸洗速度的问题，同时又带来了新的杂质污染问题。由此可见，在现有的石英砂提纯工艺中，由于没有很好的生产工艺和酸洗提纯装置，也就无法保证生产的产品质量的稳定性，同时生产效率也很低。为此，国内的很多从事石英砂提纯的生产企业自上个世纪80年代中期开始想办法解决上述的酸洗工艺和酸洗提纯装置问题，但由于多方面的原因至今没有很好的解决。

㈢发明内容：本发明的目的就是要解决现有高纯度石英砂提纯的工艺生产没有较好的酸洗装置，生产效率低，产品质量不稳定，无法保证产品的产量和纯度的问题，提供一种高纯度石英砂提纯酸洗装置。

本发明提出了三种具体解决方案： 

方案一：一种高纯度石英砂提纯酸洗装置，包括有酸液贮槽、酸洗罐以及沉砂池，其特征是：在酸洗罐上盖的外沿设计有一圈溢流槽，溢流槽通过溢流管连通沉砂池，沉砂池通过回流管连通酸液输送管，上盖的顶部装有排气管连接真空吸收酸雾装置，在酸液贮槽和酸洗罐之间采用酸液输送管串接有耐酸泵和加热装置，酸液输送管的放酸口是置于酸洗罐的底部；在酸洗罐中距离底板一定高度安装有多孔筛板，多孔筛板的每一个筛孔中装有一个喷嘴，且在酸洗罐底部安装有排污管和放砂管，放砂管的上端口置于多孔筛板的上表面；在多孔筛板上表面还布置有若干支管，每根支管上开有多个孔，且在每根支管上套装有滤布筒，所有支管连接一主管，主管外接脱酸管，脱酸管连接真空缓冲贮酸罐，该贮酸罐外接真空泵，并连接配酸池，配酸池连通酸液输送管回流酸液贮槽或耐酸泵。

本发明方案一中所述加热装置是采用换热器，换热器的介质进口外接热源。热源可以用蒸汽，导热油，高温烟气，当然加热装置还可以是电热器等其它形式的加热装置。换热器的材质是石墨，或改性石墨，或四氟乙烯，或耐酸陶瓷，或耐酸搪瓷等。

本发明中所述酸洗装置中酸液贮槽和酸洗罐、管道的材质是玻璃纤维增强聚丙烯，或聚乙烯，或耐酸耐热玻璃钢，或聚四氟乙烯，或耐酸耐温塑料及其玻璃钢与其的复合材料，或石墨及其复合材料，或钢衬耐酸耐温塑料，或橡胶或玻璃钢材料，或石墨材料，或陶瓷和搪瓷材料等，酸液贮槽和酸洗罐可制作成方形或圆形等，滤布选用耐酸耐温耐磨，且高透气性的材料。

本发明方案一中所述真空吸收酸雾系统包括有至少一个吸收罐，吸收罐外接真空泵。

本发明方案一中所述多孔筛板上的喷嘴是采用耐酸耐温弹性橡胶制成，喷嘴的头部呈锥形，锥头上剪有十字口，喷嘴的外壁设计有卡口结构，卡装在多孔筛板的筛孔中。

方案二：一种高纯度石英砂提纯酸洗装置，包括有酸液贮槽、酸洗罐以及沉砂池，其特征是：在酸洗罐上盖的外沿设计有一圈溢流槽，溢流槽通过溢流管连通沉砂池，沉砂池通过回流管连通酸液输送管，上盖的顶部装有排气管连接真空吸收酸雾装置，在酸液贮槽和酸洗罐之间采用酸液输送管串接有耐酸泵和加热装置，酸液输送管的放酸口是置于酸洗罐的底部；在酸洗罐中距离底板一定高度安装有微孔筛板，筛板上的微孔孔径为0.01-0.50mm；且在酸洗罐底部安装有排污管和放砂管，放砂管的上端口置于微孔筛板的上表面；在酸洗罐底部还安装有脱酸管连接真空缓冲贮酸罐，该贮酸罐外接真空泵，并连接配酸池，配酸池连通酸液输送管回流酸液贮槽或耐酸泵。

本发明方案二中所述加热装置是采用换热器，换热器的介质进口外接热源。热源可以用蒸汽，导热油，高温烟气，当然加热装置还可以是电热器等其它形式的加热装置。换热器的材质是石墨，或改性石墨，或四氟乙烯，或耐酸陶瓷，或耐酸搪瓷等。