[发明专利]一种利用脉石英环保制备高纯石英砂的方法及石英石煅烧炉

权利要求书

1.一种利用脉石英环保制备高纯石英砂的方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)选矿：先对天然脉石英矿石进行人工分选，剔除肉眼可见杂质及颜色与整体矿石差异较大的石块，选择SiO2含量≥99.6％的矿石为原料，进行清洗、破碎，清洗至无明显杂质后选取长度为25～40mm的石英石块料晾干；

(2)煅烧：先将石英石煅烧炉预热至800℃，然后将石英石块料放入石英石煅烧炉内，继续对石英石煅烧炉加热，当炉内温度升至700℃时开始计时，在700～850℃下煅烧2.5～3.5小时，750℃下保温1.5～3小时，然后将煅烧好的石英石从炉内放出，风冷或自然冷却至室温；

(3)清洗：将上步煅烧好的石英石块料用自来水清洗，剔除肉眼可见杂质的石头后晾干；

(4)研磨：将上步清洗好的石英石块料放入湿式碾磨机内碾磨，碾磨出的石英砂在磁选机内经3000～5000GS的磁场强度磁选后进行分级，将60～200目的石英砂收集在塑料沉积槽内；

(5)脱水：将上步收集的石英砂送入离心机内脱水至石英砂的含水量＜7％；

(6)酸洗：将脱水后的石英砂加入带搅拌器的酸洗反应釜中，石英砂加入量为酸洗反应釜体积的1/4～1/3，再加入混合酸液至酸洗反应釜中物料总体积占酸洗反应釜的1/2～2/3，将酸洗反应釜用导热油加热至80～100℃，在搅拌下保温循环酸洗6～10小时，酸洗过程中，混合酸液从反应釜上部入料，下部出料，始终保持酸洗反应釜中物料总体积不变，每30～50分钟改变一次搅拌器的搅拌方向；所述混合酸液是用36％的浓盐酸和98％的浓硝酸按体积比为8∶1～15∶1的比例配制而成；

(7)水洗：酸洗结束后，放干酸洗反应釜中的酸液，加入去离子水清洗4～6次，直至加入去离子水后酸洗反应釜中物料的pH为中性，将石英砂从釜内放出；

(8)浮选：将水洗后的石英砂加入浮选机内，再加入14～15兆超纯水调节浮选机内矿浆浓度为30％～40％后按下述步骤开始浮选：①.用盐酸或氨水调节矿浆的pH为3.0～6.0，加入混合浮选剂A，搅拌5分钟后再加入黑药搅拌5分钟，浮选20分钟，浮选完后用超纯水清洗浮选机内的石英砂一遍；②.用盐酸调节矿浆的pH为2.0～3.0，加入混合浮选剂B，搅拌5分钟后加入0.05～0.1mol/L的十八胺盐酸盐溶液，浮选20分钟；重复上述①～②的浮选过程3～5次，然后将浮选好的石英砂用14～15兆的超纯水清洗至pH值为中性后出料；

所述混合浮选剂A每1000ml由下述用量的组分组成：十二烷基苯磺酸钠：20～30g，质量分数为10％的硫酸溶液：200～300ml，松油醇：25～50g，煤油：15～40g，异丁醇：10～25g，80～100℃水：余量；制备时，将上述物料混合后搅拌均匀即可；使用时，每m3矿浆用量为100～200ml；所述混合浮选剂B每1000ml由下述用量的组分组成：0.08～0.12mol/L的十二胺盐酸盐溶液：200～300ml，松油醇：25～75g，煤油：15～40g，异丁醇：10～25g，80～100℃水：余量；制备时，将上述物料混合后搅拌混匀即可；使用时，每m3矿浆用量为100～200ml；所述黑药为酚黑药，使用时，每m3矿浆用量为0～5g；所述0.05～0.1mol/L的十八胺盐酸盐溶液每m3矿浆用量为100～200ml；

(9)脱水：将上步浮选好的石英砂放入离心机内脱水至石英砂含水量＜7％；

(10)二次煅烧：将脱水后的石英砂送入用玻璃材质做内衬的石英砂煅烧炉内，将煅烧炉的温度控制在1100～1200℃，煅烧45～90分钟后将石英砂放入玻璃材质的冷却炉内，自然冷却至室温后放出；

(11)磁选：将煅烧后的石英砂送入高梯度干式磁选机内，在18000～25000GS的磁场强度下磁选出的高纯石英砂包装入库即可，经ICP检测，其中SiO2≮99.99％。

2.根据权利要求1所述的一种利用脉石英环保制备高纯石英砂的方法，其特征在于：所述的十二胺盐酸盐溶液，是先将36％的浓盐酸加入50℃热水中稀释至HCl质量分数为15％～25％，然后向热盐酸中加入十二胺，配制成十二胺的摩尔浓度为0.08～0.12mol/L的十二胺盐酸盐溶液，即得。