一種石英砂提純酸洗工藝及其設(shè)備的制作方法

1、一種石英砂提純酸洗工藝及其設(shè)備的制作方法一種石英砂提純酸洗工藝及其設(shè)備的制作方法【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石英砂或石英石提純酸洗工藝，包括步驟：進(jìn)料：將石英石料由送料機(jī)送入至酸洗反應(yīng)罐；預(yù)熱加溫：對(duì)酸洗反應(yīng)罐預(yù)熱加溫，至酸洗反應(yīng)罐溫度升至5060；注入酸液：在酸洗反應(yīng)罐頂部噴淋注入酸液；保溫：對(duì)酸洗反應(yīng)罐繼續(xù)加熱至60100并保溫；提純酸洗：在60100溫度條件下反應(yīng)612h，使酸洗反應(yīng)罐內(nèi)的酸液與石英石料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使石英石表層和淺層雜質(zhì)分離；排出酸液：待提純酸洗工序結(jié)束后，排出留在酸洗反應(yīng)罐內(nèi)的酸液，將該酸液回收到酸液回收儲(chǔ)存槽內(nèi)；卸料沖洗：酸洗反應(yīng)罐自然降溫，利用清水對(duì)石料進(jìn)行沖洗脫

2、酸并卸料。本發(fā)明還提供一種提純酸洗設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：除雜效果好、效率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染?！緦＠f(shuō)明】一種石英砂提純酸洗工藝及其設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】0001本發(fā)明涉及非金屬礦物質(zhì)加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種石英砂或石英石提純酸洗工藝及其設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】0002石英石是一種堅(jiān)硬、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，屬于一種非金屬礦物質(zhì)，主要礦物成分是Si02。其顏色為乳白色、或無(wú)色半透明狀，硬度為7。石英石經(jīng)加工成石英砂后是一種重要的工業(yè)礦物原料，為非化學(xué)危險(xiǎn)品，廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等工業(yè)。0003由于剛開采出來(lái)的石英石表層粘附有鐵、鋁、

3、磷、鈦、鉀、鈣等雜質(zhì)，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的純度及質(zhì)量，故石英石除雜工藝是石英砂生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵部分。目前我國(guó)石英石的除鐵除雜都采用十分粗糙落后的“土堆法”，即將破碎的塊狀石英石堆積在室外并噴灑酸液，依靠太陽(yáng)暴曬達(dá)到除雜的目的，生產(chǎn)效率低、成本高，除雜效果不佳，對(duì)工人身體傷害、環(huán)境造成嚴(yán)重污染。0004故此， 申請(qǐng)人:發(fā)明一種對(duì)石英石(砂，包括其它砂石)環(huán)保型提純酸洗新工藝，并針對(duì)該工藝研發(fā)出石英砂提純酸洗設(shè)備。【發(fā)明內(nèi)容】0005針對(duì)上述技術(shù)的 不足，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種提純酸洗效果好、生產(chǎn)成本低、無(wú)污染、可適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的石英砂或石英石提純酸洗工藝；0006本發(fā)明的目的還在于，提供一種提純

4、酸洗效果好、效率高、安全可靠、對(duì)環(huán)境無(wú)污染的石英砂或石英石提純酸洗設(shè)備。0007為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:0008一種石英砂提純酸洗工藝，其特征在于，其包括以下步驟:0009(I)進(jìn)料:將所需提純酸洗的石英石料由送料機(jī)送入至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，并封好頂蓋;0010(2)預(yù)熱加溫:對(duì)盛有石英石料的酸洗反應(yīng)罐進(jìn)行預(yù)熱加溫，由造汽鍋爐造出蒸汽，并通過(guò)保溫管道送至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，至酸洗反應(yīng)罐溫度升至40°C60°C ；0011(3)注入酸液:打開頂蓋，在酸洗反應(yīng)罐頂部噴淋注入酸液；0012(4)保溫:待注酸液工序完成，對(duì)酸洗反應(yīng)罐繼續(xù)由造氣鍋爐送蒸汽加熱至40100°

5、;C并保溫；0013(5)提純酸洗:在60100°C溫度條件下反應(yīng)612h，使酸洗反應(yīng)罐內(nèi)的酸液與石英石料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使石英石表層和淺層雜質(zhì)分離；0014(6)排出酸液:待提純酸洗工序結(jié)束后，排出留在酸洗反應(yīng)罐內(nèi)的酸液，將該酸液回收到酸液回收儲(chǔ)存槽內(nèi)；0015(7)卸料沖洗:使酸洗反應(yīng)罐自然降溫，利用清水對(duì)石料進(jìn)行沖洗脫酸并卸料，制得提純的石英砂。0016所述步驟(1)中的石英石料破碎為直徑4080mm的顆粒，并且由送料機(jī)輸送至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，所述送料機(jī)為皮帶輸送裝置；所述步驟(2)中包括如下內(nèi)容:設(shè)置造汽鍋爐，通過(guò)造汽鍋爐造汽對(duì)酸洗反應(yīng)罐進(jìn)行預(yù)熱加溫，并由不銹鋼壓力管道輸送至酸洗反

6、應(yīng)罐內(nèi)；所述步驟(3)中的酸液量是酸洗反應(yīng)罐內(nèi)石英石料量的I10%。0017所述步驟(3)包括如下內(nèi)容:酸液由儲(chǔ)酸罐輸送到注酸罐內(nèi)，通過(guò)注酸罐的壓力泵將酸液輸送至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，在酸洗反應(yīng)罐頂部噴淋注入酸液。0018所述步驟(3)還包括如下內(nèi)容:當(dāng)所述酸液回收儲(chǔ)存槽已回收儲(chǔ)有酸液時(shí)，通過(guò)酸液回收儲(chǔ)存槽內(nèi)的酸液注入至盛有石英石料的酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，在酸洗反應(yīng)罐頂部噴淋注入酸液。0019其還包括步驟:設(shè)置中和反應(yīng)槽和堿性鹽儲(chǔ)存槽；0020(8)酸液處理:待酸液濃度低于10%以下，將酸液回收儲(chǔ)存槽內(nèi)的酸液輸送至中和反應(yīng)槽內(nèi)，并將堿性鹽儲(chǔ)存槽內(nèi)的中和物輸送至中和反應(yīng)槽內(nèi)，利用中和物對(duì)酸液進(jìn)行中和處理,待中和

7、反應(yīng)槽的混合溶液PH值達(dá)到6.08.0即可排放。0021所述步驟(8)的中和物是碳酸鈣、氫氧化鈉、氫氧化鈣中任意一種。0022本發(fā)明的石英砂提純酸洗工藝， 其酸液可以是鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸任意一種。0023一種實(shí)施上述工藝的提純酸洗設(shè)備，其特征在于，其包括酸洗反應(yīng)罐、儲(chǔ)酸罐、注酸罐、酸液回收儲(chǔ)存槽、中和反應(yīng)槽、堿性鹽儲(chǔ)存槽、造汽鍋爐、送料機(jī)和電腦控制柜；其中所述的儲(chǔ)酸罐與注酸罐連接，注酸罐與酸洗反應(yīng)罐連接，造汽鍋爐與酸洗反應(yīng)罐連接；酸洗反應(yīng)罐與酸液回收儲(chǔ)存槽相互連接，酸液回收儲(chǔ)存槽與中和反應(yīng)槽連接，堿性鹽儲(chǔ)存槽與中和反應(yīng)槽連接，送料機(jī)與酸洗反應(yīng)罐連接，電腦控制柜與酸洗反應(yīng)罐連接。00

8、24所述酸洗反應(yīng)罐是由鐵質(zhì)和不銹鋼制作而成部件，酸洗反應(yīng)罐為上、下錐體，中間圓筒相連接結(jié)構(gòu)，所述酸洗反應(yīng)罐頂端蓋設(shè)有水封泄壓裝置、吸收酸霧裝置、酸液進(jìn)料口、溫度壓力傳感顯示裝置、卸料口、酸液回收口和蒸汽進(jìn)氣口 ；酸洗反應(yīng)罐罐體和鍋爐送汽管道外壁圓周包裹有保溫礦物棉，保溫礦物棉厚度為1050mm。0025所述儲(chǔ)酸罐、注酸罐、堿性鹽儲(chǔ)存槽和酸液回收儲(chǔ)存槽均設(shè)有壓力泵和攪拌器；所述中和反應(yīng)槽設(shè)有PH值檢測(cè)裝置；所述電腦控制柜設(shè)有報(bào)警提示裝置和溫度壓力顯示裝置。0026所述酸洗反應(yīng)罐、儲(chǔ)酸罐、注酸罐、酸液回收儲(chǔ)存槽、中和反應(yīng)槽和堿性鹽儲(chǔ)存槽的連接管道為柔性耐腐蝕管道；所述造汽鍋爐由不銹鋼壓力管道與酸洗

9、反應(yīng)罐連接；所述送料機(jī)為皮帶輸送裝置。0027本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的石英砂或石英石提純酸洗工藝，通過(guò)物料的送料、加熱、酸洗除雜、卸料沖洗等一系列工藝，得到高純度、高外觀質(zhì)量的產(chǎn)品，本工藝充分對(duì)原酸液循環(huán)利用，將酸液利用率提高至5倍，本工藝緊湊，成本低，反應(yīng)時(shí)間短，可適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)。0028本發(fā)明提供的提純酸洗設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)主要有提純酸洗效果好、效率高、安全可靠、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，本設(shè)備采取全封閉循環(huán)利用原料酸液，保證生產(chǎn)工人健康安全，同時(shí)對(duì)廢酸液進(jìn)行中和處理再排放，實(shí)現(xiàn)零污染。0029下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】，對(duì)發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明?！緦＠綀D】【附圖說(shuō)明】0030圖1是本發(fā)明的提純酸洗設(shè)

10、備的示意圖。0031圖中:1.酸洗反應(yīng)罐 2.注酸罐3.儲(chǔ)酸罐00324.造汽鍋爐5.酸液回收儲(chǔ)存槽6.中和反應(yīng)槽00337.堿性鹽儲(chǔ)存槽8.電腦控制柜9.送料機(jī)003410.柔性耐腐蝕管道11.不銹鋼壓力管道【具體實(shí)施方式】0035實(shí)施例:參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例提供的石英砂或石英石提純酸洗工藝，其包括以下步驟:0036(1)進(jìn)料:將所需提純酸洗的石英石料由送料機(jī)送入至酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)，并封好頂蓋;0037(2)預(yù)熱加溫:對(duì)盛有石英石料的酸洗反應(yīng)罐I進(jìn)行預(yù)熱加溫，由造汽鍋爐4造出蒸汽，并通過(guò)保溫管道送至酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)，至酸洗反應(yīng)罐I溫度升至40°C60°C ；0038(3)注入酸

11、液:打開頂蓋，在酸洗反應(yīng)罐I頂部噴淋注入酸液；0039(4)保溫:待注酸液工序完成，對(duì)酸洗反應(yīng)罐I繼續(xù)由造氣鍋爐4送蒸汽加熱至40100°C并保溫；0040(5)提純酸洗:在60100°C溫度條件下反應(yīng)612h，使酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)的酸液與石英石料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使石英石表層和淺層雜質(zhì)分離；0041(6)排出酸液:待提純酸洗工序結(jié)束后，排出留在酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)的酸液，將該酸液回收到酸液回收儲(chǔ)存槽5內(nèi)；0042(7)卸料沖洗:使酸洗反應(yīng)罐I自然降溫，利用清水對(duì)石料進(jìn)行沖洗脫酸并卸料，制得提純的石英砂。0043所述步驟(1)中的石英石料破碎為直徑4080mm的顆粒，并且由送料機(jī)9輸送至

12、酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)，所述送料機(jī)9為皮帶輸送裝置；所述步驟(2)中包括如下內(nèi)容:設(shè)置造汽鍋爐4，通過(guò)造汽鍋爐4造汽對(duì)酸洗反應(yīng)罐I進(jìn)行預(yù)熱加溫，并由不銹鋼壓力管道11輸送至酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)；造汽鍋爐4造汽用水由微電腦控制自動(dòng)加水或手動(dòng)加水2種方式。所述步驟(3)中的酸液量是酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)石英石料量的I10%。(當(dāng)然多也是可以的；就是成本過(guò)高)。0044所述步驟(3)包括如下內(nèi)容:酸液由儲(chǔ)酸罐3輸送到注酸罐2內(nèi)，通過(guò)注酸罐2的壓力泵將酸液輸送至酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)，在酸洗反應(yīng)罐I頂部噴淋注入酸液。0045所述步驟(3)還包括如下內(nèi)容:當(dāng)所述酸液回收儲(chǔ)存槽5已回收儲(chǔ)有酸液時(shí)，通過(guò)酸液回收儲(chǔ)存槽5內(nèi)的酸液注入至盛有

13、石英石料的酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)，在酸洗反應(yīng)罐I頂部噴淋注入酸液。0046其還包括步驟:設(shè)置中和反應(yīng)槽6和堿性鹽儲(chǔ)存槽7 ；0047(8)酸液處理:待酸液濃度低于10%以下(或酸液太臟或其他原因不可用時(shí))，將酸液回收儲(chǔ)存槽5內(nèi)的酸液輸送至中和反應(yīng)槽6內(nèi)，并將堿性鹽儲(chǔ)存槽7內(nèi)的中和物輸送至中和反應(yīng)槽6內(nèi)，利用中和物對(duì)酸液進(jìn)行中和處理，待中和反應(yīng)槽6的混合溶液PH值達(dá)到6.08.0即可排放。0048所述步驟(8)的中和物是碳酸鈣、氫氧化鈉、氫氧化鈣中任意一種。0049本發(fā)明的提純酸洗工藝，其酸液可以是鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸任意一種。0050一種實(shí)施上述工藝的提純酸洗設(shè)備，其包括酸洗反應(yīng)罐1、儲(chǔ)酸罐

14、3、注酸罐2、酸液回收儲(chǔ)存槽5、中和反應(yīng)槽6、堿性鹽儲(chǔ)存槽7、造汽鍋爐4、送料機(jī)9和電腦控制柜8 ;其中所述的儲(chǔ)酸罐3與注酸罐2連接，注酸罐2與酸洗反應(yīng)罐I連接，造汽鍋爐4與酸洗反應(yīng)罐I連接；酸洗反應(yīng)罐I與酸液回收儲(chǔ)存槽5相互連接，酸液回收儲(chǔ)存槽5與中和反應(yīng)槽6連接，堿性鹽儲(chǔ)存槽7與中和反應(yīng)槽6連接，送料機(jī)9與酸洗反應(yīng)罐I連接，電腦控制柜8與酸洗反應(yīng)罐I連接。0051所述酸洗反應(yīng)罐I是由鐵質(zhì)和不銹鋼制作而成部件，酸洗反應(yīng)罐I為上、下錐體，中間圓筒相連接結(jié)構(gòu)，所述酸洗反應(yīng)罐I頂端蓋設(shè)有水封泄壓裝置、吸收酸霧裝置、酸液進(jìn)料口、溫度壓力傳感顯示裝置、卸料口、酸液回收口和蒸汽進(jìn)氣口 ；酸洗反應(yīng)罐I罐體

15、和鍋爐送汽管道外壁圓周包裹有保溫礦物棉，保溫礦物棉厚度為1050mm。0052所述儲(chǔ)酸罐3、注酸罐2、堿性鹽儲(chǔ)存槽7和酸液回收儲(chǔ)存槽5均設(shè)有壓力泵和攪拌器；所述中和反應(yīng)槽6設(shè)有PH值檢測(cè)裝置；所述電腦控制柜8設(shè)有報(bào)警提示裝置和溫度壓力顯示裝置。0053所述酸洗反應(yīng)罐1、儲(chǔ)酸罐3、注酸罐2、酸液回收儲(chǔ)存槽5、中和反應(yīng)槽6和堿性鹽儲(chǔ)存槽7的連接管道為柔性耐腐蝕管道10 ;所述造汽鍋爐4由不銹鋼壓力管道11與酸洗反應(yīng)罐I連接；所述送料機(jī)9為皮帶輸送裝置。0054本實(shí)施例提供的石英砂或石英石提純酸洗工藝及其設(shè)備，與現(xiàn)有的傳統(tǒng)提純酸洗方法相比，本發(fā)明主要的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)有:采用酸洗反應(yīng)罐1，形成較封閉空間，利

16、于實(shí)現(xiàn)較佳除雜效果。采用蒸汽加熱模式，實(shí)現(xiàn)了罐內(nèi)溫度均勻，且溫度上升梯度大，從而大大提高了除雜效果和生產(chǎn)效率。酸洗除雜過(guò)程中，采用水封泄壓方法，當(dāng)反應(yīng)罐I內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)高時(shí)，罐內(nèi)酸霧立即上升到罐頂并溶于封蓋圓周的水中，或通過(guò)汽泡外排，達(dá)到安全泄壓的目的。0055另外本發(fā)明還提供了酸液回收系統(tǒng)和酸液中和系統(tǒng)，節(jié)約了成本并實(shí)現(xiàn)了環(huán)保。0056總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明工藝流程大致為:將破碎成較小石料經(jīng)傳送帶送入酸洗反應(yīng)罐I內(nèi)，通過(guò)鍋爐4造蒸汽對(duì)反應(yīng)罐I預(yù)熱加溫后注入酸液、保溫進(jìn)行酸洗除雜，完畢后回收酸液，待酸液循環(huán)利用35次后用中和物進(jìn)行中和處理后排放。0057本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的石英砂或石英石提純酸

17、洗工藝，通過(guò)對(duì)物料的送料、加熱、酸洗除雜、卸料沖洗等一系列工藝，得到高純度、高外觀質(zhì)量的產(chǎn)品，本工藝充分對(duì)原酸液循環(huán)利用，將酸液利用率提高至5倍，本工藝緊湊，成本低，反應(yīng)時(shí)間短，可適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)。0058本發(fā)明提供的提 純酸洗設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)主要有提純酸洗效果好、效率高、安全可靠、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，本設(shè)備采取全封閉循環(huán)利用原料酸液，保證生產(chǎn)工人健康安全，同時(shí)對(duì)廢酸液進(jìn)行中和處理再排放，實(shí)現(xiàn)零污染。0059本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，凡采用與本發(fā)明相似方法及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的所有方式，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)?！緳?quán)利要求】1.一種石英砂提純酸洗工藝，其特征在于，其包括以下步驟: (1)進(jìn)料:將所

18、需提純酸洗的石英石料由送料機(jī)送入至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，并封好頂蓋； (2)預(yù)熱加溫:對(duì)盛有石英石料的酸洗反應(yīng)罐進(jìn)行預(yù)熱加溫，由造汽鍋爐造出蒸汽，并通過(guò)保溫管道送至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，至酸洗反應(yīng)罐溫度升至40°C60°C ； (3)注入酸液:打開頂蓋，在酸洗反應(yīng)罐頂部噴淋注入酸液； (4)保溫:待注酸液工序完成，對(duì)酸洗反應(yīng)罐繼續(xù)由造氣鍋爐送蒸汽加熱至40100°C并保溫； (5)提純酸洗:在60100°C溫度條件下反應(yīng)612h，使酸洗反應(yīng)罐內(nèi)的酸液與石英石料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使石英石表層和淺層雜質(zhì)分離； (6)排出酸液:待提純酸洗工序結(jié)束后，排出留在酸洗反應(yīng)罐內(nèi)的酸液，將

19、該酸液回收到酸液回收儲(chǔ)存槽內(nèi)； (7)卸料沖洗:使酸洗反應(yīng)罐自然降溫，利用清水對(duì)石料進(jìn)行沖洗脫酸并卸料，制得提純的石英砂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂提純酸洗工藝，其特征在于，所述步驟(1)中的石英石料破碎為直徑4080mm的顆粒，并且由送料機(jī)輸送至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，所述送料機(jī)為皮帶輸送裝置；所述步驟(2)中包括如下內(nèi)容:設(shè)置造汽鍋爐，通過(guò)造汽鍋爐造汽對(duì)酸洗反應(yīng)罐進(jìn)行預(yù)熱加溫，并由不銹鋼壓力管道輸送至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)；所述步驟(3)中的酸液量是酸洗反應(yīng)罐內(nèi)石英石料量的I10%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂提純酸洗工藝，其特征在于，所述步驟(3)包括如下內(nèi)容:酸液由儲(chǔ)酸罐輸送到注酸罐內(nèi)，通過(guò)注酸罐的

20、壓力泵將酸液輸送至酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，在酸洗反應(yīng)罐頂部噴淋注入酸液。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的石英砂提純酸洗工藝，其特征在于，所述步驟(3)還包括如下內(nèi)容:當(dāng)所述酸液回收儲(chǔ)存槽已回收儲(chǔ)有酸液時(shí)，通過(guò)酸液回收儲(chǔ)存槽內(nèi)的酸液注入至盛有石英石料的酸洗反應(yīng)罐內(nèi)，在酸洗反應(yīng)罐頂部噴淋注入酸液。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石英砂提純酸洗工藝，其特征在于，其還包括步驟:設(shè)置中和反應(yīng)槽和堿性鹽儲(chǔ)存槽； (8)酸液處理:待酸液濃度低于10%以下，將酸液回收儲(chǔ)存槽內(nèi)的酸液輸送至中和反應(yīng)槽內(nèi)，并將堿性鹽儲(chǔ)存槽內(nèi)的中和物輸送至中和反應(yīng)槽內(nèi)，利用中和物對(duì)酸液進(jìn)行中和處理，待中和反應(yīng)槽的混合溶液PH值達(dá)到6.08.0即可排放。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石英砂提純酸洗工藝，其特征在于，所述步驟(8)的中和物是碳酸鈣、氫氧化鈉、氫氧化鈣中任意一種。7.一種實(shí)施權(quán)利要求16所述工藝的石英砂提純酸洗設(shè)備，其特征在于，其包括酸