一种高纯石英砂制备工艺制造技术

本发明专利技术提出一种高纯石英砂制备工艺，突破传统石英砂的工艺形式，根据石英矿原料质量进行人工选矿；对石英矿原料进行流水冲洗；利用圆锥破碎机对石英矿原料进行破碎成石英矿石颗粒；将石英矿石颗粒加热，然后冷却；将石英矿石颗粒从水中过滤出并晾干；将石英矿石颗粒磨碎成石英粗砂，在磨碎石英矿石颗粒过程中，将粒径小于设定目数的石英粗砂筛选出来，并在石英粗砂中加入更加细小的石英研磨砂进行研磨；将研磨石英粗砂中的石英研磨砂、杂质及粒径过小的石英砂粒过滤掉；对过滤石英粗砂进行脉冲除尘制成除尘石英粗砂；对除尘石英粗砂进行磁选；利用色选机对磁选石英粗砂进行色选；对磁选石英粗砂进行微波照射。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯石英砂制备工艺
本专利技术涉及砂石加工工艺领域，具体涉及一种高纯石英砂制备工艺。
技术介绍
石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石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。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7。而高纯度或精制石英砂是重要的工业矿物原料，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。常用规格：2-4目、4-6目、6-10目、10-20目、20-40目、40-80目、80-120目、120-200目、200目、325目、800目、1250目、2500目；0.5-1.0mm0.6-1.2mm1-2mm2-4mm4-8mm8-16mm16-32mm.(mm为毫米单位)。高纯度或精制石英砂的生产工艺已为公知，如中国专利技术专利CN103964444B公开一种高纯石英砂的生产方法，包括以下工艺步骤：(1)磁选：将粉碎细度为80—100目的石英砂颗粒，采用干式磁选机进行初选，适宜的磁场强度应为10000Oe；(2)浮选：用H2SO4作调整剂，pH＝2.5～3，石油磺酸钠作捕收剂，橙醇油作起泡剂；(3)分级、脱泥：采用加入分散剂高效强力擦洗的方法，采用苯乙烯—丙烯酸作为分散剂，分散剂用量为400-500g/t时，擦洗时间为15—25分钟；(4)酸浸洗涤：采用二酸浸二洗涤的热酸搅拌浸出法，去除分离硅砂颗粒表面的薄膜铁和伴生在石英砂中的铁矿物或含铁矿物，酸浸流程为：混合酸I浸-洗涤-混合酸Ⅱ浸-洗涤；(5)干燥：经过二酸浸二洗涤后，在100-120℃下干燥l5～20rain，便得最终的高纯石英砂，经测试，Si02含量达到99.99％，Fe含量为≤2.35ppm；其特征在于在步骤(4)酸浸洗涤中采用的二酸浸二洗涤的热酸搅拌浸出法为：①混合酸I的配比为HCI：H2SO4＝0.5：1，酸浸浓度为：石英：混合酸：水＝100：35：40；酸浸温度为38-42℃，酸浸时间为6-10小时；酸浸I后的洗涤，全部采用自来水洗3次；②混合酸Ⅱ为HC1、H2SO4、HN03、HF，HF浓度为8—10％，酸浸浓度为：石英：混合酸：水：100：60：50；酸浸温度为45～50℃，酸浸时间为4-6小时；酸浸Ⅱ后的洗涤，亦首先用自来水洗涤，待洗涤液接近中性时，再用去离子水洗涤3次。该专利技术与市场上其他大多高纯度或精制石英砂的生产工艺类似，均需要通过多道酸浸工序，工艺较复杂、成本高、效率低且产生大量酸性化学液体或物品，对人体、地质、水资源等均造成损伤和污染。而且在某些特殊领域对石英砂的纯度要求更高，而大多数现有工艺所生产出的石英砂纯度很难达到要求。鉴于此，本案专利技术人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可加工出纯度显著提高的石英砂，适用纯度更高要求的领域，且避免使用酸液等复杂工序，安全环保，实用性强的高纯石英砂制备工艺。为了达到上述目的，本专利技术采用这样的技术方案：一种高纯石英砂制备工艺，包括如下步骤：(1)根据石英矿原料质量进行人工选矿；(2)对石英矿原料进行流水冲洗；(3)利用圆锥破碎机对石英矿原料进行破碎成石英矿石颗粒；(4)将石英矿石颗粒加热至800-1000℃，然后将石英矿石颗粒倒入水中进行冷却；(5)将石英矿石颗粒从水中过滤出并进行清洗，然后将石英矿石颗粒晾干；(6)将石英矿石颗粒磨碎成石英粗砂，在磨碎石英矿石颗粒过程中，将粒径小于设定目数的石英粗砂筛选出来，并在石英粗砂中加入更加细小的石英研磨砂进行研磨，将石英粗砂上的杂质磨掉制成研磨石英粗砂；(7)将研磨石英粗砂中的石英研磨砂、杂质及粒径过小的石英砂粒过滤掉，留下粒径符合设定目数范围的石英粗砂制成过滤石英粗砂；(8)对过滤石英粗砂进行脉冲除尘制成除尘石英粗砂；(9)对除尘石英粗砂进行磁选，去除残留的铁磁性矿物质和加工过程引入的金属碎屑杂质，制成磁选石英粗砂；(10)利用色选机对磁选石英粗砂进行色选；(11)对磁选石英粗砂进行微波照射。在所述步骤(4)中，将石英矿石颗粒加热至850-950℃，然后将石英矿石颗粒倒入冰水混合物中进行冷却13-18秒，并在冷却过程中持续向冰水混合物中加冰保持水温；在所述步骤(5)中，先将冰块捞出，然后将石英矿石颗粒从水中过滤出。在所述步骤(11)中，对石英矿石颗粒进行微波照射时，微波的频率为3x1010-3x1011Hz，处理时间为1小时以上。在所述步骤(11)中，利用微波装置对石英矿石颗粒进行微波照射；所述微波装置配设有输送石英粗砂的第一输送带，所述第一输送带上放置有多个盛装石英矿石颗粒的第一盛装盘，各所述第一盛装盘沿所述第一输送带排列设置；在利用所述微波装置对石英矿石颗粒进行微波照射过程中，首先对石英矿石颗粒进行定量承重后放入第一盛装盘中，然后连续放置在第一输送带上，并利用控制器启动微波装置，利用控制器控制第一输送带运转，带动第一盛装盘将石英矿石颗粒逐一依次通过微波照射装置进行照射。在所述步骤(11)中，所述微波装置的功率为2000w以上。在所述步骤(11)中，对微波照射后的石英砂进行预热至1000-1650℃，然后将微波照射后的石英砂加热至1650-1750℃。在所述步骤(11)中，对微波照射后的石英粗砂进行连续多道预热。采用上述技术方案后，本专利技术的高纯石英砂制备工艺，其突破传统石英砂的工艺形式，根据石英矿原料质量进行人工选矿，选出质量精良的二氧化硅含量99％以上的优质石英矿；对石英矿原料进行流水冲洗，洗掉石英矿原料表面的泥沙等杂质；利用圆锥破碎机对石英矿原料进行破碎成石英矿石颗粒，可将石英矿原料破碎成均匀的石英矿石颗粒；将石英矿石颗粒加热至800-1000℃，然后将石英矿石颗粒倒入水中进行冷却，使石英矿石颗粒快速冷却，较大的温度变化和热胀冷缩作用使石英矿石颗粒中的气泡和杂质等被移动清除，而且可使石英矿石颗粒产生均匀的裂纹，便于后期进行更加细小和均匀的磨碎和研磨；将石英矿石颗粒从水中过滤出并进行清洗，然后将石英矿石颗粒晾干，可将部分参与杂质清除，便于进行后续的破碎，在晾干过程为了提高效率可进行烘干；将石英矿石颗粒磨碎成石英粗砂，在磨碎石英矿石颗粒过程中，将粒径小于设定目数的石英粗砂筛选出来，在磨碎过程中即将粒径小于设定目数的石英粗砂筛选出来，避免粒径已经符合要求的石英粗砂被长时间磨碎而粒径过小，浪费原理且耗能大，并在石英粗砂中加入更加细小的石英研磨砂进行研磨，将石英粗砂上的杂质磨掉制成研磨石英粗砂，更加细小的石英研磨砂的粒径比设定目数石英粗砂的粒径小，可对石英粗砂表面、凹坑和夹缝中的泥沙、赤铁矿、褐铁矿、长石和云母等低硬度的杂质进行摩擦和撞击，将此类顽固杂质磨掉，仅留存硬度较高且纯度较高的石英材质的研磨石英粗砂，并将泥沙、赤铁矿、褐铁矿、长石和云母等低硬度的杂质研磨到粒径均小于研磨石英粗砂的粒径；将研磨石英粗砂中的石英研磨砂、杂质及粒径过小的石英砂粒过滤掉，留下粒径较大且符合设定目数范围的石英粗砂制成过滤石英粗砂，此过滤石英粗砂为纯度较高的石英砂；对过滤石英粗砂进行脉冲除尘制成除尘石英粗砂，此步骤可去除过滤石英粗砂中的灰尘等附着在过滤石英粗砂表面的更加细微的灰尘，进一步对石英砂进行提纯；对除尘石英粗砂进行磁选，去除残留的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高纯石英砂制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据石英矿原料质量进行人工选矿；(2)对石英矿原料进行流水冲洗；(3)利用圆锥破碎机对石英矿原料进行破碎成石英矿石颗粒；(4)将石英矿石颗粒加热至800‑1000℃，然后将石英矿石颗粒倒入水中进行冷却；(5)将石英矿石颗粒从水中过滤出并进行清洗，然后将石英矿石颗粒晾干；(6)将石英矿石颗粒磨碎成石英粗砂，在磨碎石英矿石颗粒过程中，将粒径小于设定目数的石英粗砂筛选出来，并在石英粗砂中加入更加细小的石英研磨砂进行研磨，将石英粗砂上的杂质磨掉制成研磨石英粗砂；(7)将研磨石英粗砂中的石英研磨砂、杂质及粒径过小的石英砂粒过滤掉，留下粒径符合设定目数范围的石英粗砂制成过滤石英粗砂；(8)对过滤石英粗砂进行脉冲除尘制成除尘石英粗砂；(9)对除尘石英粗砂进行磁选，去除残留的铁磁性矿物质和加工过程引入的金属碎屑杂质，制成磁选石英粗砂；(10)利用色选机对磁选石英粗砂进行色选；(11)对磁选石英粗砂进行微波照射。

【技术特征摘要】
1.一种高纯石英砂制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据石英矿原料质量进行人工选矿；(2)对石英矿原料进行流水冲洗；(3)利用圆锥破碎机对石英矿原料进行破碎成石英矿石颗粒；(4)将石英矿石颗粒加热至800-1000℃，然后将石英矿石颗粒倒入水中进行冷却；(5)将石英矿石颗粒从水中过滤出并进行清洗，然后将石英矿石颗粒晾干；(6)将石英矿石颗粒磨碎成石英粗砂，在磨碎石英矿石颗粒过程中，将粒径小于设定目数的石英粗砂筛选出来，并在石英粗砂中加入更加细小的石英研磨砂进行研磨，将石英粗砂上的杂质磨掉制成研磨石英粗砂；(7)将研磨石英粗砂中的石英研磨砂、杂质及粒径过小的石英砂粒过滤掉，留下粒径符合设定目数范围的石英粗砂制成过滤石英粗砂；(8)对过滤石英粗砂进行脉冲除尘制成除尘石英粗砂；(9)对除尘石英粗砂进行磁选，去除残留的铁磁性矿物质和加工过程引入的金属碎屑杂质，制成磁选石英粗砂；(10)利用色选机对磁选石英粗砂进行色选；(11)对磁选石英粗砂进行微波照射。2.根据权利要求1所述的一种高纯石英砂制备工艺，其特征在于：在所述步骤(4)中，将石英矿石颗粒加热至850-950℃，然后将石英矿石颗粒倒入冰水混合物中进行冷却13-18秒，并在冷却过程中持续向冰水混合物中加冰保持水温；在所述步骤(5)中，先将冰块捞出，然后将石英矿石...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清江，兰伟超，黄基财，杨清波，
申请(专利权)人：福建省吉康新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35