[发明专利]一种利用高岭土尾矿制备玻璃生产用石英砂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高岭土尾矿处理领域，具体涉及一种利用高岭土尾矿制备玻璃生产用石英砂的方法。

背景技术

高岭土是一种重要的非金属矿物材料，它不仅是建材、轻工业等传统产业的必要原料，更是现代工业发展的基础材料。随着国民经济的快速发展,高岭土矿产资源被不断地开采利用。目前我国每年使用高岭土总量约在600万吨左右，其中通过选矿提纯除杂的高岭土产品约150万吨，而由于高岭土资源开采利用率低，仅为20%左右，因此高岭土的开采和加工过程中会产生大量的尾矿，且数量逐年增长。尾矿的不断堆积,占用大量的土地，影响生态环境的同时也造成了矿产资源的浪费。因此，合理利用高岭土尾矿，变废为宝，是高岭土加工行业可持续发展的重要途径。

目前，高岭土尾矿的处理方法主要包括：构筑尾矿库就地堆放和回填复垦。利用尾矿库存放，占用耕地。随着生产的进行，尾矿库的压力越来越大，尾矿库还存在一定的安全隐患，不能从根本解决问题。而回填复垦，必须在资源局部采完后进行，且费用很大。为此科研工作者对高岭土尾矿进行了资源化利用研究，并取得了一定的成果。

由于高岭土矿成因和区域分布的差异，高岭土尾矿的综合利用共性技术一直是困扰高岭土加工企业的一大难题。根据尾矿物化性能，按分区合理资源化利用是现阶段高岭土尾矿处理的重要途径之一。研究发现，砂质高岭土原矿中的石英砂含量较高（70～80%），因此，对砂质高岭土尾矿进行深加工，制备较高纯度的石英砂，应用于其他工业领域，既可消纳堆积的尾矿又可形成良好的经济效益和社会效益。目前，部分高岭土加工企业以高岭土尾砂为原料，通过混合-浓缩-研磨-分级-浮选等较为复杂的工艺流程，制备了一定纯度的石英砂，并应用于建筑砌块、微晶玻璃和陶瓷等材料。但上述方法存在加工过程复杂，能耗较大，粉尘污染且石英砂纯度欠佳等问题。而玻璃行业对硅砂原料的要求较高（国家标准JC/T529-1994：SiO₂＞98.5%，Al₂O₃≤0.7%，Fe₂O₃≤0.08%，粒度0.1～0.7mm）。同时，玻璃工业对石英砂原料的需求量巨大，目前主要是取自海滨砂矿和矿山，由于大量采取海沙和矿山，给海岸线和山林的自然景观造成严重影响，随着人们的环境保护意增强，石英砂原料的开采将会越来越困难。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种利用高岭土尾矿制备玻璃生产用石英砂的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种利用高岭土尾矿制备玻璃生产用石英砂的方法，包括如下步骤：

（1）在高岭土尾砂中加入水，经变频调速分散机捣浆分散，得到固含量为30～40wt%悬浊液；

（2）所述悬浊液经过离心分级设备进行预分级，得到尾砂粒度小于0.7mm的细砂和尾砂粒度大于0.7mm的粗砂，所述尾砂粒度小于0.7mm的细砂进入步骤（5）；

（3）所述尾砂粒度大于0.7mm的粗砂进入棒磨研磨设备得到浆料，所述浆料经过离心分级设备，得到粒度小于0.7mm的细砂进入步骤（5），得到粒度大于0.7mm的粗砂再次经过棒磨研磨和离心分级设备；

（4）多次重复步骤（3），直到所得尾砂粒度均小于0.7mm；

（5）采用离心分级设备对粒度小于0.7mm的细砂进行分级处理，得到粒度0.1～0.7mm的细砂，然后把分级处理后的细砂放入磁分离设备进行除杂提纯，得到Fe₂O₃含量小于0.08wt%的细砂；

（6）将除杂提纯后的细砂进行脱水处理，得到干燥的石英砂。

所述变频调速分散机的转速不低于1000rpm。

所述（5）中磁分离设备采用稀土永磁高梯度磁分离设备，其磁场强度不低于10000高斯。

本发明的有益效果：

1、本发明所述的预分级-棒磨防过磨技术，可以有效地多产出合格粒级产品，与直接研磨或采用常规的球磨工艺相比，相对节省能耗10～15%；

2、本发明所述的高效稀土永磁高梯度磁分离提纯除杂技术，与常规电磁磁分离设备相比，在保证合理使用设备和保证产品纯度的同时，可有效地节省电能；

3、本发明所述的一种利用高岭土尾矿制备玻璃生产用石英砂的方法，属于简易的深加工技术，没有化学反应过程，单纯是物理加工过程，对环境无污染、能耗低，相比传统的高岭土尾矿回收石英砂的技术，综合能耗可降低10～30%。

具体实施方式