一种石英矿石除杂质提纯设备及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种石英矿石除杂质提纯设备及其使用方法，属于石英矿石剔除杂质和提高纯度的技术领域，该卧式搅拌釜的两端通过轴承固定在支撑架上，所述卧式搅拌釜的一端设有滑环接电器，所述卧式搅拌釜的另一端设有主进料管道，所述电机能够通过传动带带动卧式搅拌釜转动，所述控制器能够控制电机的转动和滑环接电器的配电，所述卧式搅拌釜上设有加料口

【技术实现步骤摘要】
一种石英矿石除杂质提纯设备及其使用方法


[0001]本专利技术属于石英矿石剔除杂质和提高纯度的
，具体涉及一种石英矿石除杂质提纯设备及其使用方法
。

技术介绍

[0002]石英
(SiO2)
是
α
‑
石英和
β
‑
石英及其各种变体的总称，其基本结构单元为硅氧四面体，具有耐高温
、
耐腐蚀
、
热膨胀系数小
、
高度绝缘以及独特的光学特性
。
高纯石英一般是由天然的石英矿经加工和提纯后获得的，也有少量由人工合成，
SiO2
含量大于
99.99
％，在光纤通讯
、
光伏
、
电子
、
国防等关键领域具有重要的应用，是世界公认的战略性关键矿产资源
。
在新能源和碳中和的背景下，各种新兴技术和产业得到了大力支持和发展，高纯石英材料也得到了大量的关注
。
[0003]高纯石英根据其含量不同，应用领域也，其中含量为
99.5
％
‑
99.99
％为光源行业，含量高于
99.99
％用于高端光学器件
、
激光器件，含量为
99.995
％
‑
99.999 9
％用于半导体
、
光伏等产业
。
石英的纯度越高，所使用的范围越广，带来的附加值越大
。
[0004]目前，对石英矿提纯设备和技术较为领先的企业包括：俄罗斯的石英
Russian Quartz、The Quartz Corp.
；澳洲
AU Creswick Quartz
；美国迈图
US Momentive、Unimin
尤尼明
、US Covia
科维亚；德国
Heraeus
贺利氏；日本
Tosoh
东曹
、
国内石英股份等公司
。
[0005]常见的石英矿石除杂质提纯设备结构复杂，操作难度大，工艺复杂，对石英矿石除杂质提纯效率低，最终提纯的石英半成品纯度难以达到
99.99
％以上，不利于更高纯度石英的制备
。
[0006]本
技术实现思路

[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种石英矿石除杂质提纯设备，包括支撑架
、
卧式搅拌釜
、
轴承
、
电机
、
传动带和控制器，所述卧式搅拌釜的两端通过轴承固定在支撑架上，所述卧式搅拌釜的一端设有滑环接电器，所述卧式搅拌釜的另一端设有主进料管道，所述电机能够通过传动带带动卧式搅拌釜转动，所述控制器能够控制电机的转动和滑环接电器的配电，所述卧式搅拌釜上设有加料口
、
排液口和出料口，所述卧式搅拌釜内设有电加热棒，所述主进料管道与分进料管道和排气管道相连通，所述卧式搅拌釜与分进料管道之间的主进料管道上设有旋转接头，所述分进料管道与排气管道之间的主进料管道上设有安全阀门；所述卧式搅拌釜与主进料管道内设有悬浮管道，所述悬浮管道的一端与安全阀门相连通，所述悬浮管道的另一端设置在卧式搅拌釜内且设有悬浮球；所述分进料管道上设有盐酸进料管道
、EDI
纯水进料管道
、
液化氮进料管道和氢氟酸进料管道，所述卧式搅拌釜有外部的不锈钢层和固定在不锈钢层内侧的
PTFE
防腐层组成
。
[0008]优选的所述加料口与排液口和出料口设置在卧式搅拌釜的相对侧面上
。
[0009]优选的所述卧式搅拌釜的侧面上对应悬浮球设有目镜
。
[0010]优选的所述卧式搅拌釜内设有温度传感器和压力传感器
。
[0011]优选的所述排气管道上设有阀门一，所述盐酸进料管道上设有阀门二，所述
EDI
纯
水进料管道上设有阀门三，所述液化氮进料管道上设有阀门四，所述氢氟酸进料管道上设有阀门五
。
[0012]优选的所述悬浮管道和悬浮球由
PTFE
材料制备而成
。
[0013]优选的所述不锈钢层的厚度为
1.5
‑3毫米，所述
PTFE
防腐层的厚度为3‑5毫米
。
[0014]所述的一种石英矿石除杂质提纯设备的使用方法，其步骤为：以下各组份按照重量份，
[0015](1)、
工作前先检查全部接口连接并紧固，关闭旋转接头
、
阀门二
、
阀门三
、
阀门四和阀门五，打开阀门一，将安全阀门的阀值这种为
0.3
‑
0.5
兆帕；
[0016](2)、
关闭排液口和出料口，打开加料口，将含有杂质待除杂的石英砂
340
‑
380
份通过加料口加入到卧式搅拌釜内，然后关闭加料口，完成待除杂的石英砂加料密封；
[0017](3)、
打开旋转接头和盐酸进料管道上设有阀门二，加入质量百分数为
30
％盐酸
45
‑
50
份，质量百分数为
30
％盐酸
45
‑
50
份经过分进料管道进入主进料管道，从主进料管道与悬浮管道之间进入卧式搅拌釜内，盐酸添加完成后关闭阀门二和旋转接头，完成盐酸的添加；
[0018](4)、
打开旋转接头和氢氟酸进料管道上设有的阀门五，加入质量百分数为
40
％氢氟酸
70
‑
75
份，质量百分数为
40
％氢氟酸
70
‑
75
份经过分进料管道进入主进料管道，从主进料管道与悬浮管道之间进入卧式搅拌釜内，氢氟酸添加完成后关闭阀门五和旋转接头，完成氢氟酸的添加；
[0019](5)、
打开旋转接头和
EDI
纯水进料管道上设有的阀门三，加入
115
‑
125
份的
EDI
纯水，
115
‑
125
份的
EDI
纯水经过分进料管道进入主进料管道，从主进料管道与悬浮管道之间进入卧式搅拌釜内，
EDI
纯水添加完成后关闭阀门三和旋转接头，完成
EDI
纯水的添加；
[0020](6)、
通过目镜观察悬浮球，使得卧式搅拌釜内的物料达到合适高度；
[0021](7)、
通过控制器起动电机，电机通过传动带带动卧式搅拌釜转动，保持卧式搅拌釜的转速为5‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种石英矿石除杂质提纯设备，包括支撑架
(1)、
卧式搅拌釜
(2)、
轴承
(3)、
电机
(4)、
传动带
(5)
和控制器
(7)
，其特征在于，所述卧式搅拌釜
(2)
的两端通过轴承
(3)
固定在支撑架
(1)
上，所述卧式搅拌釜
(2)
的一端设有滑环接电器
(6)
，所述卧式搅拌釜
(2)
的另一端设有主进料管道
(13)
，所述电机
(4)
能够通过传动带
(5)
带动卧式搅拌釜
(2)
转动，所述控制器
(7)
能够控制电机
(4)
的转动和滑环接电器
(6)
的配电，所述卧式搅拌釜
(2)
上设有加料口
(8)、
排液口
(10)
和出料口
(11)
，所述卧式搅拌釜
(2)
内设有电加热棒
(9)
，所述主进料管道
(13)
与分进料管道
(14)
和排气管道
(15)
相连通，所述卧式搅拌釜
(2)
与分进料管道
(14)
之间的主进料管道
(13)
上设有旋转接头
(16)
，所述分进料管道
(14)
与排气管道
(15)
之间的主进料管道
(13)
上设有安全阀门
(17)
；所述卧式搅拌釜
(2)
与主进料管道
(13)
内设有悬浮管道
(18)
，所述悬浮管道
(18)
的一端与安全阀门
(17)
相连通，所述悬浮管道
(18)
的另一端设置在卧式搅拌釜
(2)
内且设有悬浮球
(19)
；所述分进料管道
(14)
上设有盐酸进料管道
(20)、EDI
纯水进料管道
(21)、
液化氮进料管道
(22)
和氢氟酸进料管道
(23)
，所述卧式搅拌釜
(2)
有外部的不锈钢层
(29)
和固定在不锈钢层
(29)
内侧的
PTFE
防腐层
(30)
组成
。2.
根据权利要求1所述的一种石英矿石除杂质提纯设备，其特征在于：所述加料口
(8)
与排液口
(10)
和出料口
(11)
设置在卧式搅拌釜
(2)
的相对侧面上
。3.
根据权利要求1所述的一种石英矿石除杂质提纯设备，其特征在于：所述卧式搅拌釜
(2)
的侧面上对应悬浮球
(19)
设有目镜
(12)。4.
根据权利要求1所述的一种石英矿石除杂质提纯设备，其特征在于：所述卧式搅拌釜
(2)
内设有温度传感器
(31)
和压力传感器
(32)。5.
根据权利要求1所述的一种石英矿石除杂质提纯设备，其特征在于：所述排气管道
(15)
上设有阀门一
(24)
，所述盐酸进料管道
(20)
上设有阀门二
(25)
，所述
EDI
纯水进料管道
(21)
上设有阀门三
(26)
，所述液化氮进料管道
(22)
上设有阀门四
(27)
，所述氢氟酸进料管道
(23)
上设有阀门五
(28)。6.
根据权利要求1所述的一种石英矿石除杂质提纯设备，其特征在于：所述悬浮管道
(18)
和悬浮球
(19)
由
PTFE
材料制备而成
。7.
根据权利要求1所述的一种石英矿石除杂质提纯设备，其特征在于：所述不锈钢层
(29)
的厚度为
1.5
‑3毫米，所述
PTFE
防腐层
(30)
的厚度为3‑5毫米
。8.
根据权利要求1所述的一种石英矿石除杂质提纯设备的使用方法，其特征在于其步骤为：以下各组份按照重量份，
(1)、
工作前先检查全部接口连接并紧固，关闭旋转接头
(16)、
阀门二
(25)、
阀门三
(26)、
阀门四
(27)
和阀门五
(28)
，打开阀门一
(24)
，将安全阀门
(17)
的阀值这种为
0.3
‑
0.5
兆帕；
(2)、
关闭排液口
(10)
和出料口
(11)
，打开加料口
(8)
，将含有杂质待除杂的石英砂
340
‑
380
份通过加料口
(8)
加入到卧式搅拌釜
(2)
内，然后关闭加料口
(8)
，完成待除杂的石英砂加料密封；
(3)、
打开旋转接头
(16)
和盐酸进料管道

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明洋，赵明亮，潘玉满，赵政，赵安琪，
申请(专利权)人：苏州晶固新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：