[发明专利]一种制备熔融石英的熔炼装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种制备熔融石英的熔炼装置及其工作方法，包括除杂炉、熔炼炉；所述除杂炉、包括炉体、磁格栅，所述磁格栅设在炉体外面；所述熔炼炉包括炉壳、保温层、熔炼室、电阻丝、第二出料口、第二阀门和排气管，所述熔炼室上端连接第一出料口，下端连接第二出料口，所述电阻丝设在熔炼室内壁上，所述保温层设在熔炼室外层，所述炉壳设在保温层外围，所述排气管穿过炉壳和保温层与熔炼室相连。本发明所述的制备熔融石英的熔炼装置，结构合理，安全可靠，既可用于对石英砂中的磁性矿物质进行除杂，又可以对石英砂中一些杂质进行酸溶解，还可以进行石英砂的熔炼，实现了磁选、酸洗和熔炼的一体化，同时制备高纯度的熔融石英。

技术领域

本发明涉及石英砂熔炼设备技术领域，更具体地说，涉及一种制备熔融石英的熔炼装置及其工作方法。

背景技术

石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO₂，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度(1-20目为1.6～1.8)，20-200目为1.5，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KOH溶液，熔点1750℃。

石英材料在当今社会中起到了举足轻重的作用，以石英为原料加工制作的电子元器件应用在各大行业中，推动着科技的发展，电子元器件的性能很大程度上取决于石英原料的纯度和加工工艺，为了从石英原材料中提炼出纯净的石英，常采用熔炼炉进行煅烧熔融提纯。但熔炼炉提纯只是简单的把可燃杂质除去，而里面的其它的物质需要再通过其它工艺设备进行除杂，且完全熔融石英砂需要很高的温度，常规对石英砂进行熔融再进行降温拉锭造型，大量热量和能量被损耗和浪费，造成了资源浪费，污染环境。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种制备熔融石英的熔炼装置及其工作方法，通过本装置的巧妙设计既可以对石英砂中的磁性矿物质进行除杂，又可以对石英砂中一些杂质进行酸溶解，还可以进行石英砂的熔炼，实现了磁选、酸洗和熔炼的一体化，实现了一装置多功能的效果。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种制备熔融石英的熔炼装置，包括除杂炉、熔炼炉；所述除杂炉、包括炉体、磁格栅，所述炉体上端设有入料口，下端设有第一出料口，第一出料口上设有第一阀门，所述磁格栅设在炉体外面；所述熔炼炉包括炉壳、保温层、熔炼室、电阻丝、第二出料口、第二阀门和排气管，所述熔炼室上端连接第一出料口，下端连接第二出料口，所述电阻丝设在熔炼室内壁上，所述保温层设在熔炼室外层，所述炉壳设在保温层外围，所述排气管穿过炉壳和保温层与熔炼室相连。本发明所述的制备熔融石英的熔炼装置，结构合理，设计巧妙，安全可靠，利用此装置中磁格栅不仅可以除去石英砂中的矿物质，还可以通过加热电阻丝使石英砂中的磷等可燃物燃烧，通过排气管把废气排出，同时制备高纯度的熔融石英。

进一步的，上述的制备熔融石英的熔炼装置，所述排气管外设第一管道和第二管道，所述排气管与所述第一管道和第二管道交叉连接，连接处设有三向换向阀；所述第一管道紧贴缠绕炉体外壁，所述第一管道和第二管道最终连接到废气处理系统。第一管道的设计是想利用废气的温度对炉体进行加温，达到了很好的废物利用的效果。三向换向阀优选电动换向阀，通过三项转换阀可以很好的控制开关的位置。最终第一管道和第二管道连接到废气处理系统进行废气处理。