一种石英砂提纯酸洗工艺设计及其设备的制作方法

一种石英砂提纯酸洗工艺及其设备的制作方法一种石英砂提纯酸洗工艺及其设备的制作方法【专利摘要】本发明公开了一种石英砂或石英石提纯酸洗工艺，包括步骤：进料：将石英石料由送料机送入至酸洗反应罐；预热加温：对酸洗反应罐预热加温，至酸洗反应罐温度升至50°C~60°C；注入酸液：在酸洗反应罐顶部喷淋注入酸液；保温：对酸洗反应罐继续加热至60~100°C并保温；提纯酸洗：在60~100°C温度条件下反应6~12h,使酸洗反应罐的酸液与石英石料进行化学反应，使石英石表层和浅层杂质分离；排出酸液：待提纯酸洗工序结束后，排出留在酸洗反应罐的酸液，将该酸液回收到酸液回收储存槽；卸料冲洗：酸洗反应罐自然降温，利用清水对石料进行冲洗脱酸并卸料。本发明还提供一种提纯酸洗设备。本发明的优点：除杂效果好、效率高、对环境无污染。【专利说明】一种石英砂提纯酸洗工艺及其设备【技术领域】［0001］本发明涉及非金属矿物质加工【技术领域】，具体涉及一种石英砂或石英石提纯酸洗工艺及其设备。【背景技术】［0002］石英石是一种坚硬、化学性能稳定的硅酸盐矿物，属于一种非金属矿物质，主要矿物成分是Si02。其颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度为7。石英石经加工成石英砂后是一种重要的工业矿物原料，为非化学危险品，「泛用于玻璃、铸造、瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。［0003］由于刚开采出来的石英石表层粘附有铁、铝、磷、钛、钾、钙等杂质，严重影响产品的纯度及质量，故石英石除杂工艺是石英砂生产工艺的关键部分。目前我国石英石的除铁除杂都采用十分粗糙落后的“土堆法”，即将破碎的块状石英石堆积在室外并喷洒酸液，依靠太阳暴晒达到除杂的目的，生产效率低、成本高，除杂效果不佳，对工人身体伤害、环境造成严重污染。［0004］故此，申请人:发明一种对石英石(砂，包括其它砂石)环保型提纯酸洗新工艺，并针对该工艺研发出石英砂提纯酸洗设备。【发明容】［0005］针对上述技术的不足，本发明的目的之一在于，提供一种提纯酸洗效果好、生产成本低、无污染、可适应大规模生产的石英砂或石英石提纯酸洗工艺；［0006］本发明的目的还在于，提供一种提纯酸洗效果好、效率高、安全可靠、对环境无污染的石英砂或石英石提纯酸洗设备。［0007］为实现上述目的，发明所采用的技术方案是:［0008］一种石英砂提纯酸洗工艺，其特征在于，其包括以下步骤:［0009］(I)进料:将所需提纯酸洗的石英石料由送料机送入至酸洗反应罐，并封好顶盖;［0010］(2)预热加温:对盛有石英石料的酸洗反应罐进行预热加温，由造汽锅炉造出蒸汽，并通过保温管道送至酸洗反应罐，至酸洗反应罐温度升至40°C~60°C；［0011］(3)注入酸液:打开顶盖，在酸洗反应罐顶部喷淋注入酸液；［0012］(4)保温:待注酸液工序完成，对酸洗反应罐继续由造气锅炉送蒸汽加热至40~100°C并保温；［0013］(5)提纯酸洗:在60~100°C温度条件下反应6~12h，便酸洗反应罐的酸液与石英石料进行化学反应，使石英石表层和浅层杂质分离；［0014］(6)排出酸液:待提纯酸洗工序结束后，排出留在酸洗反应罐的酸液，将该酸液回收到酸液回收储存槽；［0015］(7)卸料冲洗:使酸洗反应罐自然降温，利用清水对石料进行冲洗脱酸并卸料，制得提纯的石英砂。［0016］所述步骤(1)中的石英石料破碎为直径40~80mm的颗粒，并且由送料机输送至酸洗反应罐，所述送料机为皮带输送装置；所述步骤(2)中包括如下容:设置造汽锅炉，通过造汽锅炉造汽对酸洗反应罐进行预热加温，并由不锈钢压力管道输送至酸洗反应罐；所述步骤(3)中的酸液量是酸洗反应罐石英石料量的I~10%。［0017］所述步骤(3)包括如下容:酸液由储酸罐输送到注酸罐，通过注酸罐的压力泵将酸液输送至酸洗反应罐，在酸洗反应罐顶部喷淋注入酸液。［0018］所述步骤(3)还包括如下容:当所述酸液回收储存槽已回收储有酸液B寸，通过酸液回收储存槽的酸液注入至盛有石英石料的酸洗反应罐，在酸洗反应罐顶部喷淋注入酸液。［0019］其还包括步骤:设置中和反应槽和碱性盐储存槽；［0020］(8)酸液处理:待酸液浓度低于10%以下，将酸液回收储存槽的酸液输送至中和反应槽，并将碱性盐储存槽的中和物输送至中和反应槽，利用中和物对酸液进行中和处理，待中和反应槽的混合溶液PH值达到6.0~8.0即可排放o［0021］所述步骤(8)的中和物是碳酸钙、氢氧化钠、氢氧化钙中任意一种。［0022］本发明的石英砂提纯酸洗工艺，其酸液可以是盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸任意一种。［0023］一种实施上述工艺的提纯酸洗设备，其特征在于，其包括酸洗反应罐、储酸罐、注酸罐、酸液回收储存槽、中和反应槽、碱性盐储存槽、造汽锅炉、送料机和电脑控制柜；其中所述的储酸罐与注酸罐连接，注酸罐与酸洗反应罐连接，造汽锅炉与酸洗反应罐连接；酸洗反应罐与酸液回收储存槽相互连接，酸液回收储存槽与中和反应槽连接，碱性盐储存槽与中和反应槽连接，送料机与酸洗反应罐连接，电脑控制柜与酸洗反应罐连接。［0024］所述酸洗反应罐是由铁质和不锈钢制作而成部件，酸洗反应罐为上、下锥体，中间圆筒相连接结构，所述酸洗反应罐顶端盖设有水封泄压装置、吸收酸雾装置、酸液进料口、温度压力传感显示装置、卸料口、酸液回收口和蒸汽进气口；酸洗反应罐罐体和锅炉送汽管道外壁圆用包裹有保温矿物棉，保温矿物棉厚度为10~50mm°［0025］所述储酸罐、注酸罐、碱性盐储存槽和酸液回收储存槽均设有压力泵和搅拌器；所述中和反应槽设有PH值检测装置；所述电脑控制柜设有报警提示装置和温度压力显示装置。［0026］所述酸洗反应罐、储酸罐、注酸罐、酸液回收储存槽、中和反应槽和碱性盐储存槽的连接管道为柔性耐腐蚀管道；所述造汽锅炉由不锈钢压力管道与酸洗反应罐连接；所述送料机为皮带输送装置。［0027］本发明的有益效果为:本发明提供的石英砂或石英石提纯酸洗工艺，通过物料的送料、加热、酸洗除杂、卸料冲洗等一系列工艺，得到高纯度、高外观质量的产品，本工艺充分对原酸液循环利用，将酸液利用率提高至5倍，本工艺紧凑，成本低，反应B时间短，可适应大规模生产。［0028］本发明提供的提纯酸洗设备，其优点主要有提纯酸洗效果好、效率高、安全可靠、对环境无污染，本设备采取全封闭循环利用原料酸液，保证生产工人健康安全，"对废酸液进行中和处理再排放，实现零污染o［0029］下面结合附图与【具体实施方式】，对发明进一步说明。【专利附图】【附图说明】［0030］图1是本发明的提纯酸洗设备的示意图。［0031］图中:1.酸洗反应罐2.注酸罐3.储酸罐［0032］4.造汽锅炉5.酸液回收储存槽6.中和反应槽［0033］7.碱性盐储存槽8.电脑控制柜9.送料机［0034］10.柔性耐腐蚀管道11.不锈钢压力管道【具体实施方式】［0035］实施例:参见图1,本实施例提供的石英砂或石英石提纯酸洗工艺，其包括以下步骤：［0036］(1)进料:将所需提纯酸洗的石英石料由送料机送入至酸洗反应罐I，并封好顶盖；[0037](2)预热加温:对盛有石英石料的酸洗反应罐I进行预热加温，由造汽锅炉4造出蒸汽，并通过保温管道送至酸洗反应罐I,至酸洗反应罐I温度升至40°C~60°C；[0038](3)注入酸液:打开顶盖，在酸洗反应罐I顶部喷淋注入酸液；[0039](4)保温:待注酸液工序完成，对酸洗反应罐I继续由造气锅炉4送蒸汽加热至40~100°C并保温；[0040](5)提纯酸洗:在60~100°C温度条件下反应6~12h，便酸洗反应罐I的酸液与石英石料进行化学反应，使石英石表层和浅层杂质分离；[0041](6)排出酸液:待提纯酸洗工序结束后，排出留在酸洗反应罐I的酸液，将该酸液回收到酸液回收储存槽5；[0042](7)卸料冲洗:使酸洗反应罐I自然降温，利用清水对石料进行冲洗脱酸并卸料，制得提纯的石英砂o[0043]所述步骤(1)中的石英石料破碎为直径40~80mm的颗粒，并且由送料机9输送至酸洗反应罐I，所述送料机9为皮带输送装置；所述步骤(2)中包括如下容:设置造汽锅炉4，通过造汽锅炉4造汽对酸洗反应罐I进行预热加温，并由不锈钢压力管道11输送至酸洗反应罐I；造汽锅炉4造汽用水由微电脑控制自动加水或手动加水2种方式。所述步骤(3)中的酸液量是酸洗反应罐I石英石料量的I~10%。(当然多也是可以的；就是成本过高)。[0044]所述步骤(3)包括如下容:酸液由储酸罐3输送到注酸罐2,通过注酸罐2的压力泵将酸液输送至酸洗反应罐I，在酸洗反应罐I顶部喷淋注入酸液。[0045]所述步骤(3)还包括如下容:当所述酸液回收储存槽5已回收储有酸液B寸，通过酸液回收储存槽5的酸液注入至盛有石英石料的酸洗反应罐I，在酸洗反应罐I顶部喷淋注入酸液。[0046]其还包括步骤:设置中和反应槽6和碱性盐储存槽7；[0047](8)酸液处理:待酸液浓度低于10%以下(或酸液太脏或其他原因不可用时)，将酸液回收储存槽5的酸液输送至中和反应槽6,并将碱性盐储存槽7的中和物输送至中和反应槽6,利用中和物对酸液进行中和处理，待中和反应槽6的混台溶液PH值达到6.0~8.0即可排放。［0048］所述步骤(8)的中和物是碳酸钙、氢氧化钠、氢氧化钙中任意一种。［0049］本发明的提纯酸洗工艺，其酸液可以是盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸任意一种。［0050］一种实施上述工艺的提纯酸洗设备，其包括酸洗反应罐1、储酸罐3、注酸罐2、酸液回收储存槽5、中和反应槽6、碱性盐储存槽7、造汽锅炉4、送料机9和电脑控制柜8;其中所述的储酸罐3与注酸罐2连接，注酸罐2与酸洗反应罐I连接，造汽锅炉4与酸洗反应罐I连接；酸洗反应罐I与酸液回收储存槽5相互连接，酸液回收储存槽5与中和反应槽6连接，碱性盐储存槽7与中和反应槽6连接，送料机9与酸洗反应罐I连接，电脑控制柜8与酸洗反应罐I连接。［0051］所述酸洗反应罐I是由铁质和不锈钢制作而成部件，酸洗反应罐I为上、下锥体，中间圆筒相连接结构，所述酸洗反应罐I顶端盖设有水封泄压装置、吸收酸雾装置、酸液进料口、温度压力传感显示装置、卸料口、酸液回收口和蒸汽进气口；酸洗反应罐I罐体和锅炉送汽管道外壁圆用包裹有保温矿物棉，保温矿物棉厚度为10~50mm。［0052］所述储酸罐3、注酸罐2、碱性盐储存槽7和酸液回收储存槽5均设有压力泵和搅拌器；所述中和反应槽6设有PH值检测装置；所述电脑控制柜8设有报警提示装置和温度压力显示装置。［0053］所述酸洗反应罐1、储酸罐3、注酸罐2、酸液回收储存槽5、中和反应槽6和碱性盐储存槽7的连接管道为柔性耐腐蚀管道10;所述造汽锅炉4由不锈钢压力管道11与酸洗反应罐I连接；所述送料机9为皮带输送装置。［0054］本实施例提供的石英砂或石英石提纯酸洗工艺及其设备，与现有的传统提纯酸洗方法相比，本发明主要的优势表现有深用酸洗反应罐1,形成较封闭空间，利于实现较佳除杂效果。采用蒸汽加热模式，实现了罐温度均匀，且温度上升梯度大，从而大大提高了除杂效果和生产效率。酸洗除杂过程中，采用水封泄压方法，当反应罐I压强过高B寸，罐酸雾立即上升到罐顶并落于封盖圆用的水中，或通过汽泡外排，达到安全泄压的目的。［0055］另外本发明还提供了酸液回收系统和酸液中和系统，节约了成本并实现了环保。［0056］总的来说，本发明工艺流程大致为:将破碎成较小石料经传送带送入酸洗反应罐I，通过锅炉4造蒸汽对反应罐I预热加温后注入酸液、保温进行酸洗除杂，完毕后回收酸液，待酸液循环利用3~5次后用中和物进行中和处理后排放。［0057］本发明的有益效果为:本发明提供的石英砂或石英石提纯酸洗工艺，通过对物料的送料、加热、酸洗除杂、卸料冲洗等一系列工艺，得到高纯度、高外观质量的产品，本工艺充分对原酸液循环利用，将酸液利用率提高至5倍，本工艺紧凑，成本低，反应B时间短，可适应大规模生产。［0058］本发明提供的提纯酸洗设备，其优点主要有提纯酸洗效果好、效率高、安全可靠、对环境无污染，本设备采取全封闭循环利用原料酸液，保证生产工人健康安全，同B寸对废酸液进行中和处理再排放，实现零污染。［0059］本发明并不限于上述实施方式，凡采用与本发明相似方法及系统结构来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护围之。【权利要求】1.一种石英砂提纯酸洗工艺，其特征在于，其包括以下步骤：(1)进料:将所需提纯酸洗的石英石料由送料机送入至酸洗反应罐，并封好顶盖；(2)预热加温：对盛有石英石料的酸洗反应罐进行预热加温，由造汽锅炉造出蒸汽，并通过保温管道送至酸洗反应罐，至酸洗反应罐温度升至40°C~60°C；(3)注入酸液:打开顶盖，在酸洗反应罐顶部喷淋注入酸液；(4)保温:待注酸液工序完成，对酸洗反应罐继续由造气锅炉送蒸汽加热至40~100°C并保温；(5)提纯酸洗:在60~100°C温度条件下反应6~12h，便酸洗反应罐的酸液与石英石料进行化学反应，使石英石表层和浅层杂质分离；(6)排出酸液:待提纯酸洗工序结束后，排出留在酸洗反应罐的酸液，将该酸液回收到酸液回收储存槽；(7)卸料冲洗:使酸洗反应罐自然降温，利用清水对石料进行冲洗脱酸并卸料，制得提纯的石英砂。2.根据权利要求1所述的石英砂提纯酸洗工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的石英石料破碎为直径40~80mm的颗粒，并且由送料机输送至酸洗反应罐，所述送料机为皮带输送装置；所述步骤(2)中包括如下容:设置造汽锅炉，通过造汽锅炉造汽对酸洗反应罐进行预热加温，并由不锈钢压力管道输送至酸洗反应罐；所述步骤(3)中的酸液量是酸洗反应罐石英石料量的卜10%。3.根据权利要求1所述的石英砂提纯酸洗工艺，其特征在于，所述步骤(3)包括如下容:酸液由储酸罐输送到注酸罐，通过注酸罐的压力泵将酸液输送至酸洗反应罐，在酸洗反应罐顶部喷淋注入酸液。4.根据权利要求1或3所述的石英砂提纯酸洗工艺，其特征在于，所述步骤(3)还包括如下容:当所述酸液回收储存槽已回收储有酸液B寸，通过酸液回收储存槽的酸液注入至盛有石英石料的酸洗反应罐，在酸洗反应罐顶部喷淋注入酸液。5.根据权利要求3所述的石英砂提纯酸洗工艺，其特征在于，其还包括步骤:设置中和反应槽和碱性盐储存槽；(8)酸液处理:待酸液浓度低于10%以下，将酸液回收储存槽的酸液输送至中和反应槽，并将碱性盐储存槽的中和物输送至中和反应槽，利用中和物对酸液进行中和处理，待中和反应槽的混合溶液PH值达到6.0~8.0即可排放。6.根据权利要求4所述的石英砂提纯酸洗工艺，其特征在于，所述步骤(8)的中和物是碳酸钙、氢氧化钠、氢氧化钙中任意一种。7.一种实施权利要求1~6所述工艺的石英砂提纯酸洗设备，其特征在于，其包括酸洗反