高纯石英粉碎中去除铁离子的方法及专用溶液调制斗技术

本发明专利技术公开了一种高纯石英粉碎中去除铁离子的方法，包括以下步骤：（1）将生石灰粉和清水用专用溶液调制斗制成氢氧化钙饱和溶液；（2）氢氧化钙饱和溶液同清水和石英矿石一起加入到棒磨机中；（3）启动棒磨机。使石英矿石在碱性矿浆中被钢棒粉碎，矿浆中的铁离子同氢氧根结合生成氢氧化铁，从而消除对石英砂颗粒表面的铁污染；（4）棒磨机中的矿浆排入矿浆池，加水稀释和加酸中和后，使pH值降到8.5以下；（5）由胶泵把矿浆池中的矿浆输送到脱泥设备进行脱泥，脱除矿泥和氢氧化铁微粒。本发明专利技术还公开了一种专用溶液调制斗，用于配制去除铁离子的碱性溶液。本发明专利技术能有效去除石英粉碎过程中的铁离子污染。

【技术实现步骤摘要】
高纯石英粉碎中去除铁离子的方法及专用溶液调制斗
本专利技术涉及高纯石英生产
，特别是涉及一种高纯石英粉碎中去除铁离子的方法及专用溶液调制斗。
技术介绍
光伏玻璃、石英板材、高透明度玻璃及制品、高纯硅微粉和石英玻璃等高纯石英产品，其生产所使用的原料，主要为高纯石英原矿经粉碎加工、脱泥筛分、重磁浮选和酸浸洗涤等多道工序加工而来。高纯石英的粉碎加工，是主要工序之一。 目前，国内高纯石英粉碎加工，除少量采用煅烧水淬后再粉碎的方法外，主要采用石碾轮碾机和砾磨机在湿式条件下进行。轮碾机的磨矿介质为石碾，单台产量小，效率低，产生的细粉多，石碾的材质多为花岗石，其磨损物进入石英产品，也会给石英产品质量造成一定的负面影响。砾磨机的磨矿介质多为石英球石，石英球石比重小，重量轻，磨矿效率低，能耗高。如果用比重大硬度高的高铝瓷球，虽然能提高磨矿效率，但其碎屑为难熔物，不允许进入石英产品，故不宜使用。 用棒磨机粉碎石英，其优点是，产品粒度均匀，产生的细粉少，效率高，单台设备生产能力大等。所以，目前以石英砂岩、石英岩等为原料，生产普通石英砂和石英粉的粉碎加工，普遍采用棒磨机。而该方法很少有用于高纯石英加工的。这是因为，棒磨机磨矿介质为钢棒，磨矿过程中会产生铁屑，并有铁离子进入矿浆中。采用弱、中磁场强度的磁选机，可以把铁屑除去，而矿浆中的铁离子会沉积在石英颗粒表面，造成铁离子污染，降低石英砂和石英粉的白度，增加铁含量。这种污染只能用酸或碱擦洗等方法，才能除掉，而且难以彻底除去。经过实验室和生产线取样分析，棒磨机生产的石英砂表面因铁离子污染，三氧化二铁含量增高15~30ppm。用普通石英砂岩或石英岩生产的产品，三氧化二铁含量在100ppm左右，增加十几个ppm影响很小，可以不计，而棒磨机的很多优点可以利用。但是，对于高纯石英产品，增加十几个ppm则不能接受。所以，尽管棒磨粉碎方法有很多优点，但在高纯石英加工中很少使用。据悉，国内有一两家高纯石英加工厂使用了棒磨粉碎方法，但其产品要采用酸擦洗，并用碱把酸液中和。这又带来了很多问题，需要多台强力擦洗设备，增加耗电。试验表明，擦洗一吨砂需浓硫酸3~3.5公斤(或烧碱3公斤)，耗电3飞度。即便如此，超细粉(200目以下细粉)仍难洗净，只能作为低质量石英粉使用或者废弃。 近年来，光伏产业、石英板材、电子行业和高档玻璃制品等对高纯石英产品的需求量不断增加，非常需要有规模大的、高效、节能、环保的高纯石英粉碎加工方法。因此需要提供一种新型的高纯石英粉碎过程中去除铁离子污染的方法来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高纯石英粉碎中去除铁离子的方法，有效去除石英粉碎中的铁离子污染，高效、节能、环保。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种高纯石英粉碎中去除铁离子的方法，包括以下步骤:(1)将生石灰粉装入料斗中，通过微型给料机给入到专用溶液调制斗中，同时打开专用溶液调制斗的进水调节阀加入清水，生石灰粉和清水经专用溶液调制斗的搅拌后生成氢氧化钙饱和溶液；(2)氢氧化钙饱和溶液经专用溶液调制斗的出水调节阀定量加入到给矿斗中，同时打开清水阀加入清水稀释，与石英矿石一起给入棒磨机中，稀释后水溶液的PH值保持在10.0-12.0 ；(3)启动棒磨机，使石英矿石在稀释后的氢氧化钙碱溶液中被棒磨机中的钢棒粉碎，钢棒及矿石中解离下来的铁离子与溶液中的氢氧根结合形成氢氧化铁，从而消除石英砂颗粒表面的铁污染；(4)将棒磨机中的矿浆排入矿浆池中，通过补加水阀向矿浆池中补加水稀释矿浆浓度，在矿浆池的一侧上方预备有浓硫酸储酸罐，将浓硫酸加入到稀酸溶液罐的同时由清水阀加清水稀释浓硫酸，通过稀酸溶液罐将稀酸加入到矿浆池中中和矿浆，使矿浆的PH值降到 8.5以下；(5)由胶泵将矿浆池的矿浆输送到脱泥装置中进行脱泥作业，脱除的矿泥和氢氧化铁微粒成为尾矿，脱泥后的石英砂进入后续工序处理。 本专利技术的有益效果是:本专利技术所述的方法有效去除石英粉碎过程的铁离子，利用棒磨生产的石英砂铁含量明显降低，适合大规模生产，提高高纯石英粉碎的生产效率，减少电耗，降低成本，符合环保要求。 在本专利技术一个较佳实施例中，采用砾磨机或轮碾机中的任一种置换棒磨机。 这样，对于砾磨机或轮碾机粉碎加工得到的石英，本专利技术方法也可同样适用，也能在一定程度上降低砾磨或轮碾粉碎加工得到的石英砂的铁含量。 在本专利技术一个较佳实施例中，采用纯碱、烧碱中的任一种置换生石灰粉。 这样，可根据生产需要和原料的储存情况，灵活选用纯碱或烧碱，充分满足生产的需要。 本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种所述高纯石英粉碎中去除铁离子方法中用的专用溶液调制斗，该专用溶液调制斗能配制出均匀的石灰水饱和溶液，从而稳定控制矿衆的pH值。 为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高纯石英粉碎中去除铁离子方法中用的专用溶液调制斗，所述专用溶液调制斗包括斗体及自动出水装置，斗体由上部筒体、中部倒置台状筒体、下部筒体依次连通而成，上部筒体、倒置台状筒体、下部筒体的截面形状相同，上部筒体的横截面面积大于下部筒体的横截面面积；上部筒体的筒壁上开有出水口，出水口与上部筒体外的出水调节阀相接，下部筒体的筒壁上开有排渣口，排渣口与下部筒体外的排渣阀相接；斗体内的筒壁介于倒置台状筒体、下部筒体之间处安装有稳流板；斗体从其上侧自上而下地竖直安装由减速机带动的长轴和叶轮，长轴穿经稳流板后伸进下部筒体的内腔中且与叶轮相接；上部筒体内的筒壁处设有给料斗，给料斗下侧与倾斜布置的直管道相连通，直管道穿经稳流板后伸进下部筒体的内腔中且其下端出口靠近叶轮；自动出水装置包括高于上部筒体的自动出水箱、分别与自动出水箱连通的进水管和出水管、置于上部筒体内腔中的浮筒、置于自动出水箱内腔中的阀板，出水管的进口位于自动出水箱的下箱板上，出水管的出口指向给料斗的上侧，阀板与出水管的进口密封配合，阀板的启闭状态由浮筒加以控制。 本专用溶液调制斗能配制出均匀的石灰水饱和溶液,从而稳定控制矿衆的pH值，严格控制石灰用量，减少浪费。 在本专利技术的一个较佳实施例中，所述自动出水箱的侧壁上设有高于其的支点，支点上设有绕支点转动的水平杠杆，水平杠杆的一端有与浮筒相连的竖直杆，水平杠杆的另一端有伸进自动出水箱内且与阀板相连的另一竖直杆。这样，利用杠杆结构，可方便地利用浮筒的升降来灵活地控制阀板的启闭程度。 在本专利技术的一个较佳实施例中，所述自动出水箱外的上部设有与自动出水箱内腔相通的溢流管。这样，当自动出水箱内的水位达到相应的高度时，可自动实现溢流。 在本专利技术的一个较佳实施例中，所述进水管上设有进水调节阀。这样，通过进水调节阀，可方便灵活地控制自动出水箱的进水流量，以最终实现控制进水速度的目的。 【附图说明】 图1是本专利技术高纯石英粉碎中去除铁离子的方法一较佳实施例的工艺流程示意图。 图2是所述专用溶液调制斗的结构示意图。 附图中各部件的标记如下:1、料斗，2、微型给料机，3、专用溶液调制斗，4、给矿斗， 5、棒磨机，6、矿浆池，7、胶泵，8、脱泥装置，9、13、清水阀，10、补加水阀，11、稀酸溶液罐，12、储酸罐，31、斗体，32、给料斗，32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高纯石英粉碎中去除铁离子的方法，包括以下步骤：（1）将生石灰粉装入料斗中，通过微型给料机给入到专用溶液调制斗中，同时打开专用溶液调制斗的进水调节阀加入清水，生石灰粉和清水经专用溶液调制斗的搅拌后生成氢氧化钙饱和溶液；（2）氢氧化钙饱和溶液经专用溶液调制斗的出水调节阀定量加入到给矿斗中，同时打开清水阀加入清水稀释，与石英矿石一起给入棒磨机中，稀释后水溶液的PH值保持在10.0‑12.0；（3）启动棒磨机，使石英矿石在稀释后的氢氧化钙碱溶液中被棒磨机中的钢棒粉碎，钢棒及矿石中解离下来的铁离子与溶液中的氢氧根结合形成氢氧化铁，从而消除石英砂颗粒表面的铁污染；（4）将棒磨机中的矿浆排入矿浆池中，通过补加水阀向矿浆池中补加水稀释矿浆浓度，在矿浆池的一侧上方预备有浓硫酸储酸罐，将浓硫酸加入到稀酸溶液罐的同时由清水阀加清水稀释浓硫酸，通过稀酸溶液罐将稀酸加入到矿浆池中中和矿浆，使矿浆的PH值降到8.5以下；（5）由胶泵将矿浆池的矿浆输送到脱泥装置中进行脱泥作业，脱泥后的石英砂进入后续工序处理。

【技术特征摘要】
1.一种高纯石英粉碎中去除铁离子的方法，包括以下步骤: (1)将生石灰粉装入料斗中，通过微型给料机给入到专用溶液调制斗中，同时打开专用溶液调制斗的进水调节阀加入清水，生石灰粉和清水经专用溶液调制斗的搅拌后生成氢氧化钙饱和溶液； (2)氢氧化钙饱和溶液经专用溶液调制斗的出水调节阀定量加入到给矿斗中，同时打开清水阀加入清水稀释，与石英矿石一起给入棒磨机中，稀释后水溶液的PH值保持在10.0-12.0 ； (3)启动棒磨机，使石英矿石在稀释后的氢氧化钙碱溶液中被棒磨机中的钢棒粉碎，钢棒及矿石中解离下来的铁离子与溶液中的氢氧根结合形成氢氧化铁，从而消除石英砂颗粒表面的铁污染； (4)将棒磨机中的矿浆排入矿浆池中，通过补加水阀向矿浆池中补加水稀释矿浆浓度，在矿浆池的一侧上方预备有浓硫酸储酸罐，将浓硫酸加入到稀酸溶液罐的同时由清水阀加清水稀释浓硫酸，通过稀酸溶液罐将稀酸加入到矿浆池中中和矿浆，使矿浆的PH值降到8.5以下； (5)由胶泵将矿浆池的矿浆输送到脱泥装置中进行脱泥作业，脱泥后的石英砂进入后续工序处理。2.根据权利要求1所述的高纯石英粉碎中去除铁离子的方法，其特征在于，采用砾磨机或轮碾机中的任一种置换棒磨机。3.根据权利要求1所述的高纯石英粉碎中去除铁离子的方法，其特征在于，采用纯碱、烧碱中的任一种置换生石灰粉。4.权利要求1至3任一方法中的专用溶液调制斗，其特征在于，所述专用溶液调制斗包括斗体及自动出水装置，斗体由上部筒体、中部倒置台状筒体、下部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光天，
申请(专利权)人：安徽省晶海硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34