[发明专利]一种石英砂动态连续酸洗提纯工艺方法及装备

说明书

本发明公开了一种石英砂动态连续酸洗提纯工艺方法，磁选精砂通过定量给料机给入深度提纯机组，循环酸水给入深度提纯机组；石英砂和酸水在深度提纯机组叶轮的搅拌下进行充分反应，从而实现Fe2O3、Al2O3杂质的快速反应溶解和分离；反应完毕的石英砂浆自流入带式真空过滤机，实现酸水和石英砂的快速分离，酸水进入循环系统沉淀加温后返回循环使用，石英砂进入清洗系统清洗脱水后即成为低铁石英砂产品将磁选精砂的Fe2O3含量降至0.010%（100ppm）以内。本发明可以实现动态深度提纯，容易实现自动控制，达到相同效果的提纯时间可以缩短4~6倍，提纯药剂可以节省15%~20%，节约投资35~45%，综合成本可以节约10~20%。

技术领域

本发明涉及非金属矿选矿技术领域，具体涉及一种石英砂动态连续酸洗工艺去除此类矿物中浸染、包裹、粘附或裂隙中Fe₂O₃、Al₂O₃等有害杂质的工艺方法和装备。

背景技术

石英砂、砂质高岭土、风化型长石石英砂、云母、石墨等非金属矿物表面和裂隙中浸染、粘附和包裹有各种铁质、泥质、黏土质等杂质，此类矿物的Fe₂O₃、Al₂O₃含量极高，是影响产品品质和性能提升的重要因素。矿物学分析表明，此类矿物在自然界的长期作用下，表面和裂隙中均存在严重的铁质、泥质（铝质）浸染，粘附和包裹的黏土类矿物普遍存在，常规选矿方法无法有效去除。尤其在光伏玻璃用低铁石英砂、光学玻璃砂、水晶器皿玻璃砂、高纯石英砂等高端石英砂的提纯过程中，酸洗工艺是脱除此类Fe₂O₃、Al₂O₃杂质的有效手段。

通常的酸洗工艺过程一般为静态酸浸过程：“给酸水（酸浸罐的1/3处）-皮带给料（1~2h）-补加酸水及循环加/保温（6~18h不等）-酸水排放（2~3h）-真空抽滤（2~3h）-冲洗放矿（2~4h）-中和-清洗-脱水”，全过程一般需要12~24h。采用的酸浸罐尺寸在Φ3000~Φ6000×5000~9000，尺寸庞大，加工运输困难，土建及安装费用高；另因采用的酸浸罐数量多，故障点多，效率低，操作人员多，自动化程度低。

生产实践表明，静态酸浸过程循环酸水加温保温存在短路和偏析现象，石英砂局部反应不均匀，导致酸浸时间延长；酸浸反应过程总是在“升温-保温-降温”中循环，导致温度的无效大量损失；真空抽滤脱酸过程，石英砂易“结拱”，导致排砂困难；大型的钢衬塑酸浸罐易腐蚀穿孔，从而导致严重的泄露事故；另外，频繁的升温、降温，容易产生反应物的结晶（比如草酸钙结晶），从而导致堵塞等生产故障。

综上所述，石英砂静态酸洗工艺存在反应时间长，酸浸罐配备多，故障点多，操作难度大，人员多，反应物易结晶，放砂困难，生产不稳定等诸多问题，从而导致效率低下，成本高企。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有静态酸洗工艺和装备的缺点，提供一种石英砂动态连续酸洗提纯工艺方法及装备，实现动态连续稳定生产。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种石英砂动态连续酸洗提纯工艺方法，包括石英砂原矿通过破碎-磨矿-分级-脱泥-中磁-重选-强磁-高强磁物理流程选别后，得到Fe₂O₃含量较高的磁选精砂，其特征在于包括以下步骤：

磁选精砂通过定量给料机给入深度提纯机组，同时，循环酸水、新酸水在自控系统的控制下计量给入深度提纯机组；石英砂和酸水在深度提纯机组叶轮的搅拌下进行充分反应，从而实现Fe₂O₃、Al₂O₃杂质的快速反应溶解和分离；温控系统实时监控反应温度，并自动调整蒸汽补加阀门开度，实现温度稳定控制；