專利名稱：一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超白玻璃生產(chǎn)原料的加工領(lǐng)域，具體涉及一種以海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
超白砂是制備超白玻璃的基本原料，超白玻璃是一種超透明低鐵玻璃，一般其原料成分中!^e2O3含量< 90ppm，它是一種高品質(zhì)、多功能的新型高檔玻璃品種，又以其獨(dú)特的高透光率，被大量的應(yīng)用于薄膜太陽能電池及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的玻璃基片等高科技領(lǐng)域。超白砂的純度和元素含量直接影響著所制備出的產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)超白砂的制備工藝為 石英原礦一一 > 破碎一一 > 磨礦一一 > 分級(jí)一一 > 磁選或擦洗一一 > 浮選或酸浸等工序， 最后制成7(T90ppm的產(chǎn)品。傳統(tǒng)生產(chǎn)超白砂的原料一般為石英巖礦，生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜， 成本較高。相比巖礦原料，海相沉積型天然石英砂的存儲(chǔ)量大，不需要經(jīng)破礦、磨礦等工藝從而降低了選礦工藝成本，但由于海相沉積型天然石英砂表面受鐵質(zhì)污染及海相沉積型天然石英砂中含鐵礦物、重礦物的存在，使海相沉積型天然石英砂質(zhì)量很難滿足超白玻璃工業(yè)的要求。近十幾年，福建、海南等沿海地區(qū)已經(jīng)利用海相沉積型天然石英砂為原料通過擦洗、重選等選礦工藝制備出了滿足普通浮法玻璃工業(yè)的產(chǎn)品。該工藝流程為篩分一一 >兩次脫泥一一 > 分級(jí)一一 > 擦洗一一 > 兩段重選一一 > 洗礦一一 > 產(chǎn)品，其生產(chǎn)出含鐵量為 450ppm的精砂產(chǎn)品。該工藝制得的精砂產(chǎn)品雖然能滿足當(dāng)前市場(chǎng)制備浮法玻璃的原料要求，但不能滿足制備超白玻璃原料的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，本工藝采用海相沉積型天然石英砂為原料，對(duì)天然石英砂原料分別進(jìn)行了擦洗、脫泥、分級(jí)、重選、磁選及兩次擦洗作業(yè)，主要去除海相沉積型天然石英砂中伴生的鋯鈦等比重大的礦物以及含鐵質(zhì)的薄膜、泥質(zhì)鐵及弱磁性礦物，產(chǎn)品經(jīng)脫水、晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的超白砂。本工藝易于實(shí)現(xiàn)，通過本發(fā)明工藝，提高了海相沉積型天然石英砂的利用價(jià)值，并大大降低了生產(chǎn)超白砂的成本，填補(bǔ)了國內(nèi)海相沉積型天然石英砂加工超白砂的空白。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的
a)篩分將海相沉積型天然石英砂原料中雜草、礫石去除；
b)擦洗采用擦洗設(shè)備對(duì)海相沉積型天然石英砂進(jìn)行高濃度加堿介質(zhì)擦洗作業(yè)，去除海相沉積型天然石英砂粒表面的鐵質(zhì)薄膜；
c)篩分利用篩分設(shè)備，篩除海相沉積型天然石英砂大于Imm的粗砂；
d)脫泥利用脫泥斗去除海相沉積型天然石英砂中的泥質(zhì)和水分，提高分級(jí)效率；e)分級(jí)利用分級(jí)設(shè)備將海相沉積型天然石英砂原料根據(jù)粒度范圍的不同進(jìn)行兩段分
級(jí)；
f)重選采用專業(yè)重選設(shè)備進(jìn)行多級(jí)重選，將海相沉積型天然石英砂中重礦物分離去
除；
g)磁選選用高梯度強(qiáng)磁選選礦設(shè)備，去除海相沉積型天然石英砂本身具有的弱磁性礦物和操作過程中帶入的磁性物質(zhì)；
h)脫泥利用脫泥設(shè)備，對(duì)海相沉積型天然石英砂進(jìn)行濃縮，提高礦漿濃度；
i)擦洗采用擦洗設(shè)備對(duì)重選、磁選及脫泥后產(chǎn)品進(jìn)行高速攪拌清水擦洗作業(yè)，保證選礦精砂表面清潔；
j)脫水及晾干用脫水設(shè)備脫除海相沉積型天然石英砂中的水分，待晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的超白砂成品，其Fe2O3含量可達(dá)到7(T90ppm。所述步驟b)是加入質(zhì)量百分比濃度為5(Γ60%的NaOH溶液進(jìn)行堿擦洗，加入量為 4 6Kg/t，擦洗時(shí)間為l(T20min，所述步驟h)是清水擦洗，擦洗時(shí)間為5 15min。所述步驟e)采取兩段分級(jí)作業(yè)，第一段分級(jí)粒度控制在-0. 71mm，第二段分級(jí)粒度控制在-O. 71mm +0. 154mm。所述步驟f)是采用塔式螺旋溜槽進(jìn)行2 3級(jí)重選，實(shí)現(xiàn)海相沉積型天然石英砂中含鐵重礦物的分離，進(jìn)一步提高海相沉積型天然石英精砂的質(zhì)量。所述步驟g)是采用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)，磁選場(chǎng)強(qiáng)為1. ri. 6特斯拉。本發(fā)明涉及的一種海相沉積型的天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，該工藝與同類型技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)在于體現(xiàn)在對(duì)海相沉積型天然石英砂兩次高強(qiáng)度攪拌、高濃度擦洗作業(yè)上，由于海相沉積型天然石英砂表面有大量氯化物、硫酸根離子、微生物、藻類及水溶性氯離子形成的薄膜和膠結(jié)物，現(xiàn)在技術(shù)一般采用加入酸性介質(zhì)(如鹽酸、硫酸)擦洗和無介質(zhì)擦洗，該步驟只能除去海相沉積型天然石英砂粒表面的氧化物，作用不明顯。在堿性介質(zhì)的環(huán)境下加入堿性藥劑易于更好的去除海相沉積型天然石英砂粒表面雜質(zhì)薄膜和膠結(jié)物等，本發(fā)明工藝采用在第一次擦洗作業(yè)中加入堿性介質(zhì)(氫氧化鈉)擦洗，經(jīng)堿性介質(zhì)擦洗后產(chǎn)品取得較好的效果。本發(fā)明工藝第二次擦洗是利用清水，作業(yè)目的是脫除海相沉積型天然石英砂在第一次擦洗中殘留的堿藥劑及進(jìn)一步降低海相沉積型天然石英砂中狗203含量，一般可使天然石英砂中I^e2O3含量再降10 30ppm ；本發(fā)明選用高梯度強(qiáng)磁選選礦設(shè)備，去除海相沉積型天然石英砂本身具有的弱磁性礦物和操作過程中帶入的磁性物質(zhì)；其次，在擦洗作業(yè)過程中，通過葉輪高速攪拌作用，礦漿受到激烈攪拌而呈高速的紊流，使礦粒具有較大的動(dòng)量和相互撞擊力，也會(huì)提高礦粒表面雜質(zhì)的分離率和膠結(jié)物的碎解率。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所提供的一種海相沉積型的天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，通過以下具體步驟完成
a)篩分將海相沉積型天然石英砂原料中雜草、礫石等去除；
b)擦洗采用擦洗設(shè)備加入質(zhì)量百分比濃度為5(Γ60%的NaOH溶液對(duì)海相沉積型天然石英砂進(jìn)行高濃度加堿介質(zhì)擦洗作業(yè)，加入量為T6Kg/t，去除海相沉積型天然石英砂粒表面的鐵質(zhì)薄膜等；c)篩分利用篩分設(shè)備，篩除海相沉積型天然石英砂大于Imm的粗砂；
d)脫泥利用脫泥斗去除海相沉積型天然石英砂中的泥質(zhì)和水分，提高分級(jí)效率；
e)分級(jí)利用分級(jí)設(shè)備按標(biāo)準(zhǔn)將海相沉積型天然石英砂原料進(jìn)行兩段分級(jí)，第一段分級(jí)粒度控制在-0. 71mm，第二段分級(jí)粒度控制在-0. 71mm +0. 154mm ；
f)重選采用塔式螺旋溜槽進(jìn)行2 3級(jí)重選，多級(jí)重選將有效的實(shí)現(xiàn)海相沉積型天然石英砂中含鐵重礦物的分離，進(jìn)一步提高海相沉積型天然石英精砂的質(zhì)量；
g)磁選選用高梯度強(qiáng)磁選選礦設(shè)備，去除海相沉積型天然石英砂本身具有的弱磁性礦物和操作過程中帶入的磁性物質(zhì)，磁選場(chǎng)強(qiáng)為1. ΓΙ. 6特斯拉；
h)脫泥利用脫泥設(shè)備，對(duì)海相沉積型天然石英砂進(jìn)行濃縮，提高礦漿濃度；
i)擦洗采用擦洗設(shè)備對(duì)重選后產(chǎn)品進(jìn)行高速攪拌清水擦洗作業(yè)，擦洗時(shí)間為 5 15min，脫除海相沉積型天然石英砂在第一次擦洗中殘留的堿藥劑及進(jìn)一步降低海相沉積型天然石英砂中I^e2O3含量，保證選礦精砂表面清潔；
j)脫水及晾干用脫水設(shè)備脫除海相沉積型天然石英砂中的水分，待晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的超白砂成品，其!^e2O3含量可達(dá)到7(T90ppm。本發(fā)明涉及的一種海相沉積型天然石英砂生產(chǎn)超白砂的工藝，該工藝易于實(shí)現(xiàn)。 現(xiàn)已建成一條年產(chǎn)6萬噸超白太陽能玻璃砂生產(chǎn)線，調(diào)試成功，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)并即將投產(chǎn)。上述實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，詳細(xì)說明了本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和實(shí)施要點(diǎn)，并非是對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的任何簡(jiǎn)單修改及等效結(jié)構(gòu)變換或修飾，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟a)篩分將海相沉積型天然石英砂原料中雜草、礫石去除；b)擦洗采用擦洗設(shè)備對(duì)海相沉積型天然石英砂進(jìn)行高濃度加堿介質(zhì)擦洗作業(yè)，去除海相沉積型天然石英砂粒表面的鐵質(zhì)薄膜；c)篩分利用篩分設(shè)備，篩除海相沉積型天然石英砂大于Imm的粗砂；d)脫泥利用脫泥斗去除海相沉積型天然石英砂中的泥質(zhì)和水分，提高分級(jí)效率；e)分級(jí)利用分級(jí)設(shè)備將海相沉積型天然石英砂原料根據(jù)粒度范圍的不同進(jìn)行兩段分級(jí)；f)重選采用專業(yè)重選設(shè)備進(jìn)行多級(jí)重選，將海相沉積型天然石英砂中重礦物分離去除；g)磁選選用高梯度強(qiáng)磁選選礦設(shè)備，去除海相沉積型天然石英砂本身具有的弱磁性礦物和操作過程中帶入的磁性物質(zhì)；h)脫泥利用脫泥設(shè)備，對(duì)海相沉積型天然石英砂進(jìn)行濃縮，提高礦漿濃度；i)擦洗采用擦洗設(shè)備對(duì)重選、磁選及脫泥后產(chǎn)品進(jìn)行高速攪拌清水擦洗作業(yè)，保證選礦精砂表面清潔；j)脫水及晾干用脫水設(shè)備脫除海相沉積型天然石英砂中的水分，待晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的超白砂成品，其!^e2O3含量可達(dá)到7(T90ppm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟b)是加入質(zhì)量百分比濃度為50 60%的NaOH溶液進(jìn)行堿擦洗，加入量為 4 6Kg/t，擦洗時(shí)間為l(T20min，所述步驟i)是清水擦洗，擦洗時(shí)間為5 15min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟e)采取兩段分級(jí)作業(yè)，第一段分級(jí)粒度控制在-0. 71mm，第二段分級(jí)粒度控制在-0. 71mm +0. 154mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟f)是采用塔式螺旋溜槽進(jìn)行2 3級(jí)重選，實(shí)現(xiàn)海相沉積型天然石英砂中含鐵重礦物的分離，進(jìn)一步提高海相沉積型天然石英精砂的質(zhì)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟g)是采用高梯度強(qiáng)磁選機(jī)，磁選場(chǎng)強(qiáng)為ι. ri. 6特斯拉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產(chǎn)工藝，本工藝采用海相沉積型天然石英砂為原料，對(duì)天然石英砂原料分別進(jìn)行高濃度加堿介質(zhì)擦洗、脫泥、分級(jí)、多級(jí)重選、高梯度強(qiáng)磁選及高強(qiáng)度攪拌清水擦洗作業(yè)，主要去除海相沉積型天然石英砂中伴生的鋯鈦等比重大的礦物以及含鐵質(zhì)的薄膜、泥質(zhì)鐵及弱磁性礦物，產(chǎn)品經(jīng)脫水、晾干使水分達(dá)到要求后，即為合格的超白砂成品，其Fe2O3含量可達(dá)到70~90ppm。本工藝易于實(shí)現(xiàn)，通過本發(fā)明工藝，提高了海相沉積型天然石英砂的利用價(jià)值，并大大降低了生產(chǎn)超白砂的成本，填補(bǔ)了國內(nèi)海相沉積型天然石英砂加工超白砂的空白。
文檔編號(hào)C03C6/04GK102320748SQ20111018331
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者于永琪, 任東風(fēng), 侯軍發(fā), 孫鴻平, 張克堅(jiān), 張婷婷, 張躍英, 彭善志, 彭壽, 文貴強(qiáng), 段樹桐, 郭聞?dòng)?申請(qǐng)人:中國建材國際工程集團(tuán)有限公司, 海南三箭科技開發(fā)有限公司, 蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院