[发明专利]高纯度石英砂生产工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及石英砂加工技术领域，尤其是一种高纯度石英砂生产工艺。

 

技术领域

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背景技术

石英砂是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物质，其主要矿物成分是二氧化硅（SiO₂），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℃。石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。

传统的石英砂生产工艺流程：

原料分选→酸泡浸泡→清洗晾干→焙烧→水淬→破碎筛分→磁选→浮选→反应釜加热动态酸泡→清洗→烘干→磁选→包装→成品入库。

上述工艺流程中焙烧工艺生产每吨耗电600度电左右，按现行峰谷平综合电价平均每度1.1元/度计算，每生产一吨石英砂仅电费就需660元左右。可见焙烧工艺能耗之大，成本之高。

 

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发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中石英砂生产工艺能耗高，成本高的技术问题，提供一种高纯度石英砂生产工艺，去除焙烧工序，通过Al（NO₃）₃·9H₂O去除金属化合物，降低能耗，节约能源，降低成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高纯度石英砂生产工艺，其步骤如下：

a.原料分选：原矿石洗净后，去除带杂质多的块料，分选出纯净的块料；

b.酸洗浸泡：分选出的纯净块料放入侵泡箱中，加入酸溶液浸泡36~50小时；

c.清洗晾干：放出浸泡箱中的盐酸，用清水把块料上的余酸冲洗干净，将洗净的块料进行晾干；

d.破碎：将晾干后的块料加入粉碎机中粉碎，再经过对辊机辊压处理，制成石英粉；

e.筛分：将破碎辊压后的石英粉加入共振筛，筛选出60~130目段的粉质石英砂；

f.磁选：将60~130目段的粉质石英砂加入永磁磁选机，磁净石英砂中的强磁性矿物质；

g.浮选：将磁选后的石英砂加入浮选机中，并加入捕收剂在酸性介质中分离出长石、云母等杂质；

h.离心甩干：采用离心机将浮选后的石英砂甩干；

i.加入硝酸铝：向石英砂中加入Al（NO₃）₃·9H₂O搅拌均匀；

j.烤干：将与Al（NO₃）₃·9H₂O搅拌均匀后石英砂加热至150~250℃烤干；

k.反应釜动态加热酸泡：将烤干后的石英砂加入反应釜中，加入混合酸溶液进行酸泡，并加热至75~85℃，恒温6~10小时后放出混合酸溶液，用净化水冲洗反应釜内的石英砂；

l.清洗：将反应釜内的石英砂放入清洗箱中，用去离子水洗至中性水质；

m.烤干:将洗净的石英砂用烤砂机烘干；

n.磁选：将烘干后冷却的石英砂经强力磁选机磁选出弱磁性矿物质；

o.将磁选后的石英砂包装后，成品入库。

作为优选，步骤b中的酸溶液为盐酸溶液或步骤k中放出的混合酸溶液。

作为优选，步骤g中所述的捕收剂为石油磺酸钠。

作为优选，步骤k中加入的混合酸溶液为每2吨石英砂配入氢氟酸80~120kg、盐酸250~350kg、硝酸150~250kg、水150~250kg。利用石英不溶于酸，而其他杂质能被算溶解，实现进一步提纯，此配方的混合酸溶液能更好的去除石英砂中的金属化合物。

步骤i中每一吨石英砂中添加1~1000克Al（NO₃）₃·9H₂O。