一种石英砂提纯酸洗工艺及其设备的制作方法.docx
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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
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℃~60℃;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℃并保温;提纯酸洗:
在60~100℃温度条件下反应6~12h,使酸洗反应罐内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别离;排出酸液:
待提纯酸洗工序结束后,排出留在酸洗反应罐内的酸液,将该酸液回收到酸液回收储存槽内;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,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、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,依靠太阳暴晒到达除杂的目的,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。
【发明内容】
[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内,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内,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,使酸洗反应罐内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别离;
[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内的酸液,将该酸液回收到酸液回收储存槽内;
[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内,所述送料机为皮带输送装置;所述步骤
(2)中包括如下内容:
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内;所述步骤(3)中的酸液量是酸洗反应罐内石英石料量的I~10%。
[0017]所述步骤(3)包括如下内容:
酸液由储酸罐输送到注酸罐内,通过注酸罐的压力泵将酸液输送至酸洗反应罐内,在酸洗反应罐顶部喷淋注入酸液。
[0018]所述步骤(3)还包括如下内容:
当所述酸液回收储存槽已回收储有酸液时,通过酸液回收储存槽内的酸液注入至盛有石英石料的酸洗反应罐内,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,将酸液回收储存槽内的酸液输送至中和反应槽内,并将碱性盐储存槽内的中和物输送至中和反应槽内,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值到达6.0~8.0即可排放。
[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周包裹有保温矿物棉,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,同时对废酸液进行中和处理再排放,实现零污染。
[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内,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内,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,使酸洗反应罐I内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别离;
[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内的酸液,将该酸液回收到酸液回收储存槽5内;
[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。
[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内,所述送料机9为皮带输送装置;所述步骤
(2)中包括如下内容:
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内;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内石英石料量的I~10%。
(当然多也是可以的;就是成本过高)。
[0044]所述步骤(3)包括如下内容:
酸液由储酸罐3输送到注酸罐2内,通过注酸罐2的压力泵将酸液输送至酸洗反应罐I内,在酸洗反应罐I顶部喷淋注入酸液。
[0045]所述步骤(3)还包括如下内容:
当所述酸液回收储存槽5已回收储有酸液时,通过酸液回收储存槽5内的酸液注入至盛有石英石料的酸洗反应罐I内,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内的酸液输送至中和反应槽6内,并将碱性盐储存槽7内的中和物输送至中和反应槽6内,利用中和物对酸液进行中和处理,待中和反应槽6的混合溶液PH值到达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周包裹有保温矿物棉,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:
采用酸洗反应罐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,实现了罐内温度均匀,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内压强过高时,罐内酸雾立即上升到罐顶并溶于封盖圆周的水中,或通过汽泡外排,到达安全泄压的目的。
[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内,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