[发明专利]一种利用石英尾砂制备高纯球形石英砂和高纯球形石英粉的生产方法及装置

说明书

一种利用石英尾砂制备高纯球形石英砂和高纯球形石英粉的生产方法及装置。本发明公开了一种利用石英尾砂生产球形球形石英砂粉的装置，包括尾砂仓、电加热炉、球化炉、成品仓和筛分系统。所述球化炉底部连接电加热炉；电加热炉下端通过收集管连接到粗颗粒收集仓；进风装置侧方接入到收集管，进风装置包括风机和导管；电加热炉下方还连接有压缩空气通道，压缩空气通道侧方接入与尾砂仓。球化炉底部还通过冷却管连通到成品仓；球化炉上部连接筛分系统。还公开了利用上述装置生产球形石砂粉的方法。本发明的有益效果：采用球化炉和分级系统的结合，实现了石英砂粉的球化和分级；用石英尾矿作为原料，废弃物资源化；通过控制引风机的风量、压缩空气的气体流量及加料量实现颗粒粒径的实时调节旋风分离器的球形颗粒的粒径。

技术领域

本发明属于非金属矿深加工技术领域，具体涉及一种利用石英尾砂制备高纯球形石英砂和高纯球形石英粉的方法及装置。

背景技术

石英尾砂是指在120目筛以下至400目筛以上的区间范围的石英砂粉，我国每年产石英尾砂以千万吨计，石英尾砂不仅其粒径小、比表面积大、表面能大、沉淀的时间长、所含的水分高、杂质多、加工难、干燥更难，而且市场需求只有少量的用作建筑陶瓷、水泥行业和建筑用加气砖行业等，由于目前的利用价值不高，一般生产石英砂的企业都把石英尾砂作为垃圾来处理。

随着科技水平的飞速发展和社会的不断进步，人们的生活水平和自身素质的不断提高，人们环保意识的也愈来愈强。关于石英尾砂的综合处理及利用问题越来越多引起和受到石英砂加工企业和全社会的极大关注。因此，如何科学地、合理地、充分地、有效地利用我国现有的、丰富的、廉价的石英尾砂资源，研发出市场急需且具有高技术含量和高附加值石英尾砂产品，并做到生产过程中零污染、零排放的先进技术及工艺及装置，是摆在我们每一个硅材料研发技术人员面前的一个全新的、富有时代性且具有挑战性的课题。查询相关专利及文献资料，没有检索到关于利用石英尾砂生产球形石英砂粉专利文献报道。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用石英尾砂制备球形石英砂粉的方法及装置。该工艺方法是先把石英尾砂制备成高纯石英砂粉，再把高纯石英砂粉用逆流加料的方式进入高温熔融管内进行高温熔化或气化，在风力的作用下，粗颗粒砂子在逸出高温管后，在自身重力的作用下，迅速流入球化炉底部自然冷却成球；细颗粒石英粉融化或气化，被引风机带入旋风分离器冷却，在冷却的过程中通过调节鼓风机和引风机风量的大小对产品进行分级；最后得到的是不同粒径区间的球形石英砂和球形石英粉。该工艺技术先进、装置设计科学合理，通用性强，还可根据不同纯度的石英尾砂原料一次就能生产出不同纯度和不同粒径的球形石英砂和球形石英粉。本发明解决了背景技术中的不足，该方法能够有效的利用石英尾砂，将其生产成用途广泛且附加值高的高纯球形石英砂和高纯球形石英粉，实现变废为宝的目的。

石英尾砂通常是指120目筛下至300目之间颗粒，由于实际生产过程中无论是湿法水筛分级还是水力分级，都会有筛网破损、水压过高的情况发生，这样就会有120目的筛上颗粒砂混入其中，据经验表明：一般石英尾砂中60目砂占比5-8％，120目占比10-15％。在尾砂中的大颗粒砂粉在通过压缩空气输送过程中，由于粒径较大极，在风量和风速一定的情况下，不能顺利的进入高温熔化炉内，反而容易返流回风道中造成风道堵塞。基于上述原因，在燃气加热炉下方设置粗颗粒收集仓，进风装置采用侧面进气的方式，使得大颗粒的微粒返流入粗颗粒收集仓中，不会造成风道堵塞。

本发明提供的方案如下：

一种利用石英尾砂制备高纯球形石英砂粉的装置，包括尾砂粉仓、电加热炉、球化炉、成品仓和筛分系统。

所述球化炉(4)底部连接电加热炉(3)；电加热炉(3)下端通过收集管(141)连接到粗颗粒收集仓(14)；进风装置(12)侧方接入到收集管(141)，进风装置(12)包括风机(121)和导管(122)；电加热炉(3)下方还连接有压缩空气通道(2)，压缩空气通道(2)侧方接入与尾砂仓(1)。