一種石英砂提純的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石英砂提純的方法及裝置，屬于非金屬礦深加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]石英砂是一種重要的無機非金屬礦物材料，它作為原材料廣泛用于玻璃、陶瓷、耐火材料等行業(yè)。由于石英礦石所形成的條件的不同，其純度和以鐵質(zhì)為代表雜質(zhì)含量也不盡相同，加上石英砂的制砂過程中制砂工藝和除鐵的工藝的不同等因素，導(dǎo)致成品石英砂中的含鐵量也有所不同；如何降低石英砂中的鐵質(zhì)含量，提高石英砂的純度，滿足各行各業(yè)對高純度石英砂的需求，是石英砂加工領(lǐng)域技術(shù)人員不斷研發(fā)和創(chuàng)新課題。
[0003]目前，我國提純石英砂的常用的方法除了采用電磁選除鐵外，主要有室溫酸液浸取和熱酸液動態(tài)浸取兩種；該兩種方法中:室溫酸液浸取耗時長，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，難以大規(guī)?；a(chǎn)；熱酸液動態(tài)浸取耗時短，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可以大規(guī)?；a(chǎn)，但是要增加加熱的費用。另外該兩種方法最大的弊端是酸液浸取完成后始終有10%?20%左右的酸液殘留在石英砂中，這樣一來一是增加了酸液的消耗量；二來給后來的洗滌工序增加了難度。因此，如果能研發(fā)出一種提純石英砂的新方法及裝置，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，這將會對我國石英砂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到一個巨大的促進(jìn)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決了上述技術(shù)中的不足，提供了一種全新的石英砂提純的方法及裝置，本發(fā)明在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)了對石英砂提純的大規(guī)?；a(chǎn)；同時該工藝及裝置也適于長石砂粉和高嶺土砂粉等非金屬礦砂粉的提純，應(yīng)用面廣。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種石英砂提純的方法，包括以下步驟:(I)、將待提純的含水量為3%?10%的石英砂放入密閉容器中，填滿容器后整平，并將容器的進(jìn)料口關(guān)閉，關(guān)閉密閉容器上的壓縮空氣閥門，開啟此1/(:12氣體閥門，同時開啟密閉容器上方的氣體氣體吸收管閥門，并開啟與氣體氣體吸收管相連接的真空水吸收罐和酸霧吸收塔；
[0007](2)、由密閉容器的底部通入壓力為0.1?0.2Mpa的HC1/C12氣體，對于20?120目的石英砂，每噸通入氣體8?20千克，對于120?300目的石英砂，每噸通入氣體10?30千克，氣體通入時間為2?3小時，HCVCl2氣體遇水后生成酸，用于除雜和漂白，在此過程中所產(chǎn)生溶解熱加快了除雜和漂白的速度；受熱后的氣體自下而上，再經(jīng)上部的氣體氣體吸收管進(jìn)入真空水吸收罐中被水吸收后成為鹽酸；HC1/C12氣體通入完畢后關(guān)閉HC1/C1 2氣體閥門，并保溫反應(yīng)I?2小時；
[0008](3)、打開壓縮空氣閥門，從密閉容器的底部通入壓縮空氣，除去石英砂中所殘存的HCVCl2氣體；
[0009](4)、將石英砂從密閉容器中取出并送入水洗裝置中用水洗滌至中性，將洗滌后的石英砂脫水并干燥后即完成石英砂的提純，水洗中所產(chǎn)生的洗水中和至中性后排放。
[0010]本發(fā)明還對應(yīng)的提供了一種用于上述工藝中的石英砂提純裝置，至少包括密閉容器以及真空水吸收罐、酸霧吸收塔以及水洗罐，出料口位于密閉容器的底部，且密閉容器的底部均勻分布有溝槽，所述溝槽中放置有通氣管道，所述通氣管道上均勻分布有孔徑為
0.1mm?5mm的氣孔，通氣管道的上方鋪有一層砂石層，所述的砂石的粒徑大于氣孔孔徑的兩倍，砂石層的上方鋪設(shè)有一層50?10mm的沙礫層，所述的通氣管道穿出容器壁后與主管連接，所述的主管上連接有一個三通管，三通管的其他兩端分別與HCVCl2氣體管和壓縮空氣管連接，所述的此1/(:12氣體管與HC1/C1 2氣體生成裝置連接，壓縮空氣管與壓縮空氣生成裝置連接；密閉容器的上部設(shè)置有一個與外界連通的氣體吸收管，所述的氣體吸收管與真空水吸收罐連接，真空水吸收罐與酸霧吸收塔連接；密閉容器上還設(shè)置有HCVCl2氣體濃度檢測儀，密閉容器的頂部設(shè)置有進(jìn)料口，進(jìn)料口上設(shè)置有料斗，料斗的上方安裝有上料皮帶機；所述的水洗罐的頂部設(shè)置有輸送帶，將密閉容器中提純后的石英砂輸送到水洗罐中進(jìn)行水洗。
[0011]所述的密閉容器以及通氣管道的材質(zhì)為玻璃鋼、聚四氟乙烯、碳化硅陶瓷或碳纖維、石墨纖維。
[0012]所述的密閉容器為方形容器或圓柱形容器，圓柱形容器的出料口位于容器底部的正中心，方形容器的出料口位于容器側(cè)壁的底部。
[0013]所述的此1/(:12氣體生成裝置包括鎊秤、液態(tài)氣罐、噴淋管和氣體緩沖罐，其中液態(tài)氣罐放置于鎊秤上，噴淋管位于液態(tài)氣罐的上方，用于對液態(tài)氣罐冷卻以控制氣化速度，液態(tài)氣罐與氣體緩沖罐通過管道連接，氣體緩沖罐與HCVCl2氣體管連接。
[0014]所述的壓縮空氣生成裝置包括空壓機和儲氣罐，空壓機將空氣壓縮后傳輸至儲氣罐中存儲，儲氣罐與壓縮空氣管連接。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:本發(fā)明中，氯氣溶于水后生成鹽酸和次氯酸，再利用自身的溶解熱來加快石英砂中的除雜速度和漂白石英砂顆粒表面；氯化氫氣體遇水形成鹽酸和自身的溶解熱的特性，來加快石英砂的除雜速度。可以單獨分別使用氯氣或氯化氫氣體，也可把兩種氣體按比例混合再一起后使用。該法本發(fā)明最大的特點是在保證除雜速度和質(zhì)量的前提下，既節(jié)約了氯氣或氯化氫氣體的用量和加熱的費用，又節(jié)約了洗水的用量；本發(fā)明適應(yīng)于各種粒度的含水量在5%左右的石英砂粉的除雜。此外，在生產(chǎn)過程中多余的氣體用水吸收后可作為鹽酸出售。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的石英砂提純裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為方形容器的底部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為圓柱形容器的底部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:1-密閉容器，2-真空水吸收罐，3-酸霧吸收塔，4-水洗罐，5-通氣管道，6-氣孔，7-砂石層，8-沙礫層，9-主管，10-!1(:1/(:12氣體管，11-壓縮空氣管，12-氣體吸收管，13-HC1/C12氣體濃度檢測儀，14-料斗，15-上料皮帶機，16-輸送帶，17-出料口，18-鎊秤，19-液態(tài)氣罐，20-噴淋管，21-氣體緩沖罐，22-空壓機，23-儲氣罐。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實施例。
[0021]本發(fā)明所提供的石英砂提純裝置的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，至少包括密閉容器I以及真空水吸收罐2、酸霧吸收塔3以及水洗罐4，出料口 17位于密閉容器I的底部，且密閉容器I的底部均勻分布有溝槽，所述溝槽中放置有通氣管道5，所述通氣管道5上均勻分布有孔徑為0.1mm?5_的氣孔6，如圖3所示。通氣管道5的上方鋪有一層砂石層7，所述的砂石的粒徑大于氣孔孔徑的兩倍，砂石層7的上方鋪設(shè)有一層50?10mm的沙礫層8，所述的通氣管道5穿出容器壁后與主管9連接。所述的密閉容器以及通氣管道的材質(zhì)為玻璃鋼、聚四氟乙烯、碳化硅陶瓷或碳纖維、石墨纖維。
[0022]所述的密閉容器I為方形容器或圓柱形容器，圓柱形容器的出料口位于容器底部的正中心，如圖3所示，方形容器的出料口位于容器側(cè)壁的底部，如圖2所示。
[0023]所述的主管9上連接有一個三通管，三通管的其他兩端分別與HC1/C12氣體管10和壓縮空氣管11連接，所述的HCVCl2氣體管10與HC1/C1 2氣體生成裝置連接，壓縮空氣管11與壓縮空氣生成裝置連接。
[0024]所述的此1/(:12氣體生成裝置包括鎊秤18、液態(tài)氣罐19、噴淋管20和氣體緩沖罐21，其中液態(tài)氣罐19放置于鎊秤18上，噴淋管20位于液態(tài)氣罐19的上方，用于對液態(tài)氣罐19冷卻以控制氣化速度，液態(tài)氣罐19與氣體緩沖罐21通過管道連接，氣體緩沖罐21與HCVCl2氣體管10連接。
[0025]所述的壓縮空氣生成裝置包括空壓機22和儲氣罐23，空壓機22將空氣壓縮后傳輸至儲氣罐23中存儲，儲氣罐23與壓縮空氣管11連接。
[0026]密閉容器的上部設(shè)置有一個與外界連通的氣體吸收管12，所述的氣體吸收管12與真空水吸收罐2連接，真空水吸收罐2與酸霧吸收塔3連接。密閉容器上還設(shè)置有HCl/(:12氣體濃度檢測儀13，密閉容器的頂部設(shè)置有進(jìn)料口，進(jìn)料口上設(shè)置有料斗14，料斗14的上方安裝有上料皮帶機15 ;所述的水洗罐4的頂部設(shè)置有輸送帶16，輸送帶將密閉容器中提純后的石英砂輸送到水洗罐中進(jìn)行水洗。
[0027]實施例1
[0028]I)以安徽鳳陽某硅砂科技有限公司所生產(chǎn)的I號石英砂30-120目，Si02%:99.3%,Fe2O3:0.0164%,H20%:5.6%為實例。把稱量好的石英砂放入上述裝置中，放滿后找平，蓋好蓋子，關(guān)好相關(guān)的閥門(此時壓縮空氣閥門必須處于關(guān)閉狀態(tài)，氯氣閥門處于開啟狀態(tài))，檢查好相關(guān)的管道閥門后，開啟酸霧吸收塔的引風(fēng)機和噴霧堿液栗電機，檢查各個水吸收罐的閥門、真空壓力表是否正常，同時檢查氯氣緩沖罐的閥門、壓力表是否正常，氯氣罐與緩沖罐之間的管道閥門是否正常。
[0029]2)稱量好液氯罐的質(zhì)量并作好記錄，按照每噸通入氣體8千克來計算好該次所要通入的液氯的質(zhì)量，用智能流量計控制好液氯的量和比例的時間，一切正常后慢慢打開液氯罐閥門，使液氯慢慢進(jìn)入緩沖罐給緩沖罐氣化