[發(fā)明專利]一種石英砂提純酸洗工藝及其設備

有效

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• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103641123B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 龔堅
• 申請（專利權）人: 龔堅
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12
• 代理公司: 廣州高炬知識產(chǎn)權代理有限公司44376
• 代理人: 董博

技術領域

本發(fā)明涉及非金屬礦物質(zhì)加工技術領域，具體涉及一種石英砂或石英石提純酸洗工藝及其設備。

背景技術

石英石是一種堅硬、化學性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，屬于一種非金屬礦物質(zhì)，主要礦物成分是SiO2。其顏色為乳白色、或無色半透明狀，硬度為7。石英石經(jīng)加工成石英砂后是一種重要的工業(yè)礦物原料，為非化學危險品，廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等工業(yè)。

由于剛開采出來的石英石表層粘附有鐵、鋁、磷、鈦、鉀、鈣等雜質(zhì)，嚴重影響產(chǎn)品的純度及質(zhì)量，故石英石除雜工藝是石英砂生產(chǎn)工藝的關鍵部分。目前我國石英石的除鐵除雜都采用十分粗糙落后的“土堆法”，即將破碎的塊狀石英石堆積在室外并噴灑酸液，依靠太陽暴曬達到除雜的目的，生產(chǎn)效率低、成本高，除雜效果不佳，對工人身體傷害、環(huán)境造成嚴重污染。

故此，申請人發(fā)明一種對石英石(砂，包括其它砂石)環(huán)保型提純酸洗新工藝，并針對該工藝研發(fā)出石英砂提純酸洗設備。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術的不足，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種提純酸洗效果好、生產(chǎn)成本低、無污染、可適應大規(guī)模生產(chǎn)的石英砂或石英石提純酸洗工藝；

本發(fā)明的目的還在于，提供一種提純酸洗效果好、效率高、安全可靠、對環(huán)境無污染的石英砂或石英石提純酸洗設備。

為實現(xiàn)上述目的，發(fā)明所采用的技術方案是：

一種石英砂提純酸洗工藝，其特征在于，其包括以下步驟：

(1)進料：將所需提純酸洗的石英石料由送料機送入至酸洗反應罐內(nèi)，并封好頂蓋；

(2)預熱加溫：對盛有石英石料的酸洗反應罐進行預熱加溫，由造汽鍋爐造出蒸汽，并通過保溫管道送至酸洗反應罐內(nèi)，至酸洗反應罐溫度升至40℃～60℃；

(3)注入酸液：打開頂蓋，在酸洗反應罐頂部噴淋注入酸液；

(4)保溫：待注酸液工序完成，對酸洗反應罐繼續(xù)由造氣鍋爐送蒸汽加熱至40～100℃并保溫；

(5)提純酸洗：在60～100℃溫度條件下反應6～12h，使酸洗反應罐內(nèi)的酸液與石英石料進行化學反應，使石英石表層和淺層雜質(zhì)分離；

(6)排出酸液：待提純酸洗工序結束后，排出留在酸洗反應罐內(nèi)的酸液，將該酸液回收到酸液回收儲存槽內(nèi)；

(7)卸料沖洗：使酸洗反應罐自然降溫，利用清水對石料進行沖洗脫酸并卸料，制得提純的石英砂。

所述步驟(1)中的石英石料破碎為直徑40～80mm的顆粒，并且由送料機輸送至酸洗反應罐內(nèi)，所述送料機為皮帶輸送裝置；所述步驟(2)中包括如下內(nèi)容：設置造汽鍋爐，通過造汽鍋爐造汽對酸洗反應罐進行預熱加溫，并由不銹鋼壓力管道輸送至酸洗反應罐內(nèi)；所述步驟(3)中的酸液量是酸洗反應罐內(nèi)石英石料量的1～10％。

所述步驟(3)包括如下內(nèi)容：酸液由儲酸罐輸送到注酸罐內(nèi)，通過注酸罐的壓力泵將酸液輸送至酸洗反應罐內(nèi)，在酸洗反應罐頂部噴淋注入酸液。

所述步驟(3)還包括如下內(nèi)容：當所述酸液回收儲存槽已回收儲有酸液時，通過酸液回收儲存槽內(nèi)的酸液注入至盛有石英石料的酸洗反應罐內(nèi)，在酸洗反應罐頂部噴淋注入酸液。

其還包括步驟：設置中和反應槽和堿性鹽儲存槽；

(8)酸液處理：待酸液濃度低于10％以下，將酸液回收儲存槽內(nèi)的酸液輸送至中和反應槽內(nèi)，并將堿性鹽儲存槽內(nèi)的中和物輸送至中和反應槽內(nèi)，利用中和物對酸液進行中和處理，待中和反應槽的混合溶液pH值達到6.0～8.0即可排放。

所述步驟(8)的中和物是碳酸鈣、氫氧化鈉、氫氧化鈣中任意一種。

本發(fā)明的石英砂提純酸洗工藝，其酸液可以是鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸任意一種。

一種實施上述工藝的提純酸洗設備，其特征在于，其包括酸洗反應罐、儲酸罐、注酸罐、酸液回收儲存槽、中和反應槽、堿性鹽儲存槽、造汽鍋爐、送料機和電腦控制柜；其中所述的儲酸罐與注酸罐連接，注酸罐與酸洗反應罐連接，造汽鍋爐與酸洗反應罐連接；酸洗反應罐與酸液回收儲存槽相互連接，酸液回收儲存槽與中和反應槽連接，堿性鹽儲存槽與中和反應槽連接，送料機與酸洗反應罐連接，電腦控制柜與酸洗反應罐連接。

所述酸洗反應罐是由鐵質(zhì)和不銹鋼制作而成部件，酸洗反應罐為上、下錐體，中間圓筒相連接結構，所述酸洗反應罐頂端蓋設有水封泄壓裝置、吸收酸霧裝置、酸液進料口、溫度壓力傳感顯示裝置、卸料口、酸液回收口和蒸汽進氣口；酸洗反應罐罐體和鍋爐送汽管道外壁圓周包裹有保溫礦物棉，保溫礦物棉厚度為10～50mm。