一种熔融石英除杂提纯方法与流程

1.本发明涉及石英技术领域，具体为一种熔融石英除杂提纯方法。


背景技术：

2.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。
3.石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料，滤料等工业。
4.因此对于熔融石英砂的加工提纯工艺至关重要，我国的普通石英矿产在成岩成矿时，伴生多种杂质矿物，如长石、云母、粘土矿等，因而纯度不高，因而给矿石的除杂分离带来较大的困难。目前普通的熔融石英提纯方法复杂、能耗高、污染严重，且石英纯度不高，难以满足高科技工业对石英纯度要求，鉴于此，我们提出一种熔融石英除杂提纯方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种熔融石英除杂提纯方法，以解决上述背景技术中提出的普通的熔融石英提纯方法复杂、能耗高、污染严重，且石英纯度不高的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供一种熔融石英除杂提纯方法，包括以下步骤：包括以下步骤：
7.s11、粗选：挑选石英原矿，将各类石英原矿中明显的杂质和异物去除掉；
8.s12、破碎：采用专门的破碎机，把石英原矿进行破碎呈颗粒状，粒径≤5mm；
9.s13、焙烧水淬：采用专门的焙烧炉，对石英砂进行焙烧，然后将被焙烧后的石英砂置于水中，并对水进行持续加热，去除不同熔点的杂质；
10.s14、去杂：使用超声波，以超声功率为1-2kw的超声波处理10～30min，把石英颗粒表面的铁薄膜等杂质脱落下来；
11.s15、去离子水洗：向石英颗粒中放入去离子水，用去离子水洗去水中多余的浮选剂和酸液，直至呈中性；
12.s16、干燥包装：使用干燥设备将石英砂进行干燥，然后进行真空包装，得到产品。
13.作为优选，所述步骤s11中石英原矿中明显的杂质和异物去除后还需要对石英原矿进行粗选优化。
14.作为优选，所述粗选优化过程包括以下步骤：
15.s11、水洗：把石英原矿进行清洗去除石英原矿表面黏贴的泥土和杂质；
16.s12、分级脱泥：通过借助分级设备，把石英砂进行分级，在用水洗去石英原矿表面的黏土及矿泥。
17.s13、干燥：使用干燥设备，把石英原矿进行烘干。
18.作为优选，所述步骤s12中把石英原矿进行破碎呈颗粒状后还需要进行破碎优化。
19.作为优选，所述破碎优化过程包括以下步骤：
20.s21、水碎：将破碎后的石英原矿颗粒置于冷水中冷却清洗，去除石英颗粒表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物，后进一步借助破碎机进行破碎，破碎至粒径≤1mm；
21.s22、粉碎：采用专门的研磨机，把湿润的石英颗粒研磨10-30min，烘干后得到粒径5-30μm的超细石英矿。
22.作为优选，所述步骤s14中把石英原矿进行超声去杂后还需要进行去杂优化。
23.作为优选，所述去杂优化过程包括以下步骤：
24.s41、磁选：使用磁选机，设置磁选机在50～15000gs的磁场强度下对石英砂进行磁选，以除去石英砂中的磁性杂质，然后使用分选机，采用电压为25～35千伏静电分选机，以除去非磁性杂质；
25.s22、浮选：向水中加入浮选剂，浸泡石英颗粒，充分均匀的把石英砂中的长石、云母等一些磁选无法除去的杂质；
26.s23、酸浸：向石英砂中加入硫酸，对石英砂进行酸浸，酸的浓度在5％-20％之间，然后进行搅拌2-24小时，除去石英砂中的微量金属和非金属杂质。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果：
28.1、该熔融石英除杂提纯方法中，通过粗选、水洗和分级脱泥，针对石英原矿表面的大量黏土及矿泥进行去除干净，通过破碎、水碎和粉碎，把石英原矿研磨成粒径5-30μm的超细石英矿，使石英颗粒包裹体打开，有利于去除内部的包裹的杂质，增加了与清洗剂的表面积，通过磁选、浮选和酸浸，去除如长石、云母、粘土矿等多种杂质，使得到的熔融石英纯度较高，方法简单。
29.2、该熔融石英除杂提纯方法中，通过设置去离子水洗，去离子水洗去水中多余的浮选剂和酸液，直至呈中性，有效防止含有浮选剂和酸液的液体流入环境中造成污染，还保证了石英的纯度。
附图说明
30.图1为本发明的整体流程示意图；
31.图2为本发明的粗选优化流程图；
32.图3为本发明的破碎优化流程图；
33.图4为本发明的去杂优化流程图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.实施例1
37.本发明提供一种熔融石英除杂提纯方法，如图1所示，包括以下步骤：
38.s11、粗选：挑选石英原矿，将各类石英原矿中明显的杂质和异物去除掉；
39.s12、破碎：采用专门的破碎机，把石英原矿进行破碎呈颗粒状；
40.s13、焙烧水淬：采用专门的焙烧炉，对石英砂进行焙烧，然后将被焙烧后的石英砂置于水中，并对水进行持续加热，去除不同熔点的杂质；
41.s14、去杂：使用超声波，以超声功率为1-2kw的超声波处理10～30min，把石英颗粒表面的铁薄膜等杂质脱落下来；
42.s15、去离子水洗：向石英颗粒中放入去离子水，用去离子水洗去水中多余的浮选剂和酸液，直至呈中性；
43.s16、干燥包装：使用干燥设备将石英砂进行干燥，然后进行真空包装，得到产品
44.本实例中，粗选后的石英原矿使用专门的破碎机，把石英原矿破碎至粒径≤5mm。
45.进一步的，去离子水是通过离子交换树脂除去水中的离子态杂质而得到的近于纯净的水，用去离子水洗去水中多余的浮选剂和酸液，不断搅拌，直至呈中性。
46.实施例2
47.作为本发明的第二种实施例，与实施例1相比，本实施例对粗选进行优化，如图2所示，步骤s11中石英原矿中明显的杂质和异物去除后还需要对石英原矿进行粗选优化，粗选优化过程包括以下步骤：
48.s11、水洗：把石英原矿进行清洗去除石英原矿表面黏贴的泥土和杂质；
49.s12、分级脱泥：通过借助分级设备，把石英砂进行分级，在用水洗去石英原矿表面的黏土及矿泥。
50.s13、干燥：使用干燥设备，把石英原矿进行烘干。
51.本实施例中，将石英石矿料初步粗选处理后的石英原矿并放入容器中，加清水到全部浸漫石英原矿料为至，多次搅拌，倒掉浊水，重复本步骤4次，直到浊水变成清水为至。
52.值得说明的，石英矿中，粒度小于0.1mm的细粒级称为矿泥，针对还有大量黏土及矿泥的石英砂，随着粒度的变细，二氧化硅的品位逐渐降低，而铁、铝等杂质反而上升，把石英原矿用分级设备，分档分级后在水洗，使石英原矿进行分级脱泥来完全去除表面的黏土及矿泥。
53.实施例3
54.作为本发明的第三种实施例，与实施例1相比，本实施例对破碎进行优化，如图3所示，所述步骤s12中把石英原矿进行破碎呈颗粒状后还需要进行破碎优化，所述破碎优化过程包括以下步骤：
55.s21、水碎：将破碎后的石英原矿颗粒置于冷水中冷却清洗，去除石英颗粒表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物，后进一步借助破碎机进行破碎，破碎至粒径≤1mm；
56.s22、粉碎：采用专门的研磨机，把湿润的石英颗粒研磨10-30min，烘干后得到粒径5-30μm的超细石英矿。
57.本实施例中，石英砂原料颗粒度越大，氧化皮越致密，清洗去杂效果难度越大，把石英原矿研磨成粒径5-30μm的超细石英矿，使石英颗粒内部包裹的杂质打开增加了与清洗剂的表面积，有利于去杂提纯效果。
58.实施例4
59.作为本发明的第四种实施例，与实施例1相比，本实施例对破碎进行优化，如图4所示，所述步骤s14中把石英原矿进行超声去杂后还需要进行去杂优化，所述去杂优化过程包
括以下步骤：
60.s41、磁选：使用磁选机，设置磁选机在50～15000gs的磁场强度下对石英砂进行磁选，以除去石英砂中的磁性杂质，然后使用分选机，采用电压为25～35千伏静电分选机，以除去非磁性杂质；
61.s22、浮选：向水中加入浮选剂，浸泡石英颗粒，充分均匀的把石英砂中的长石、云母等一些磁选无法除去的杂质；
62.s23、酸浸：向石英砂中加入硫酸，对石英砂进行酸浸，酸的浓度在5％-20％之间，然后进行搅拌2-24小时，除去石英砂中的微量金属和非金属杂质。
63.本实施例中石英去杂方法具体如下：先对粒径5-30μm的超细石英矿进行磁选，使用磁选机在10000gs的磁场强度下以去除石英原料清洗方法中的磁性杂质，用电选机去除非磁性杂质，然后使用浮选机，用浮选剂去除石英原料清洗方法中的长石、云母等一些磁选无法除去的杂质，最后进行酸浸，加入硫酸，多次搅拌，除去石英原料清洗方法中的微量金属和非金属杂质。
64.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。