[发明专利]一种石英矿物粉料除杂系统及除杂工艺

说明书

本发明属于石英粉料生产技术领域，尤其涉及一种石英矿物粉料除杂系统及除杂工艺。本发明所述除杂系统包括依次连接的高温炉、耐火通道、酸洗池、过滤机和干燥机，高温炉内设置有送粉喷枪和火焰喷枪，高温炉顶部设置有排气通道，高温炉底部出料口与耐火通道连接，耐火通道底部与酸洗池的进料口连接，酸洗池底部的卸料口与过滤机相连，过滤机底部的固体卸料口与干燥机相连。石英矿物粉料在该系统中经过高温熔融、两次急冷、酸洗、过滤、干燥工序，可实现除杂。

技术领域

本发明属于石英粉料生产技术领域，尤其涉及一种石英矿物粉料除杂系统及除杂工艺。

背景技术

熔融石英可做为半导体多晶硅铸锭用坩埚生产的原料及涂层材料，也可做为集成电路封装二氧化硅微粉、有机材料的填充原料，还可通过进一步提纯用做高纯石英玻璃的原材料。常见的石英矿物原料的提纯工艺过程包含高温氯化、煅烧、酸洗、浮选、熔融等，通过是这些工艺过程的两种或多种的结合使用，以实现石英矿物原料的除杂提纯。由于石英矿物成矿差异大，其除杂提纯度仍是高纯石英行业的技术瓶颈。为此，首先需要选择气液包裹相及杂质含量低的水晶或石英矿原料；其次，要分析杂质相在矿物原料的存在形式及状态。在此基础上，针对性采用前述技术组合，以实现石英原料的高效、环保除杂。

发明内容

针对现有石英矿物粉料提纯技术的不足，本发明提供一种石英矿物原料的除杂系统，并通过高温喷烧、两次急冷、酸洗相结合的工艺过程，以提高石英原料的纯度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种石英矿物粉料除杂系统，包括依次连接的高温炉、耐火通道、酸洗池、过滤机和干燥机；所述高温炉内设置有送粉喷枪和火焰喷枪，所述送粉喷枪位于火焰喷枪上方，所述高温炉顶部设置有排气通道，所述高温炉底部出料口与耐火通道连接，所述耐火通道底部与酸洗池的进料口连接，所述酸洗池底部的卸料口与过滤机相连，所述过滤机底部的固体卸料口与干燥机相连。

作为优选，所述高温炉内从上到下依次包括送粉区、火焰燃烧区和下料区，所述送粉区为顶部缩口的圆台形，所述燃烧区为圆柱形，所述下料区为底部缩口的圆台形。

作为优选，所述火焰燃烧区内径不小于3米，所述火焰燃烧区的高度不小于1米，火焰燃烧区的高度及温度可由火焰喷枪的位置、数量、燃料配比及供给量进行调整。

作为优选，所述送粉喷枪沿送粉区圆周方向倾斜向高温炉中心布置；所述火焰喷枪向下倾斜布置，且与水平线之间的倾角不大于15度；所有送粉喷枪集合的最大喷粉直径范围不超出火焰区的圆周直径范围。

作为优选，所述高温炉底部出料口与多个耐火通道连接，所述出料口与每个耐火通道之间均设置有耐火闸板，每个耐火通道底部均连接设有各自对应的酸洗池。通道为中空圆柱形，内表面光滑，有助减少粉体在其中的通行阻力；通道由氧化铝砖或其它耐高温材料构筑，也可直接采用商品氧化铝管。通道内靠近高温炉底部处，设置耐火闸板，以方便多个通道的选择性、分时使用和关闭。

作为优选，根据产量大小，所述多个酸洗池可连接一套过滤机及干燥机，也可以每个酸洗池对应各自的过滤机及干燥机。

作为优选，所述耐火通道内表面光滑，所述耐火通道内向下倾斜设置有压缩气体喷枪，所述压缩气体喷枪沿所述耐火通道一周均匀设置，喷枪向此通道中喷出纯净压缩空气，对高温炉落下的物料进行一次急冷，同时起到向酸洗池吹送物料的作用；此外，压缩空气流还起到气封的作用，避免酸洗池中挥发的酸气体进入管道及高温炉中。

作为优选，所述酸洗池的池底设置有鼓泡搅拌装置，所述鼓泡装置包括插入池底的喷嘴，所述喷嘴通过管道与压缩机连接，所述管道上设置有气体阀门。酸洗池由耐酸材料构成，也可采用其它无机材料内加耐酸衬里构成；鼓泡搅拌装置，可以加速和完善酸洗除杂过程。

本发明还公开了一种石英矿物粉料除杂工艺，该工艺利用上述所述的系统进行除杂，具体包括以下步骤：