酸洗石英砂快速洗凈的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石英砂的提純技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種酸洗石英砂快速洗凈的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石英砂是非常重要的非金屬礦物原料，廣泛用于玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等行業(yè)。石英砂品位的高低和價值的大小主要取決于石英砂自身的金屬雜質(zhì)礦物含量的多少，尤其是以雜質(zhì)鐵為代表金屬礦物的含量多少，來決定石英砂的自身價值和使用價值。現(xiàn)有的石英砂除鐵的方法主要有:I)多級磁選，該方法適用于含有強磁鐵的石英砂提純工藝，但其除鐵效果難以達(dá)到預(yù)期的效果和目的；2)在I)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行浮選，雖然能達(dá)到一定的預(yù)期效果，但產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，難以把石英提純到微量級(0.5-20ppm)以下；3)在I)的基礎(chǔ)上進(jìn)行酸洗除鐵，其不僅能達(dá)到預(yù)期的效果，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能大規(guī)模批量生產(chǎn)，是目前提純石英砂的最有效的辦法，但其最大的缺點是酸洗提純過程中會產(chǎn)生大量的廢酸和廢水，污染環(huán)境。
[0003]目前，酸洗提純石英砂過程中的廢酸、廢水主要是采用堿液中和至PH= 7，然后再排放，但長期排放不僅浪費大量的淡水資源，而且還會對環(huán)境造成一定的污染。因此，亟需尋找一種既能夠徹底清除石英砂中的鐵礦物質(zhì)的酸液配方，又能夠很好的處理含酸廢水，還能夠把處理后的含酸廢水能全部回收利用且不影響產(chǎn)品質(zhì)量的快速洗凈的工藝方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種酸洗石英砂快速洗凈的方法，其在經(jīng)過酸洗后的石英砂中加入吸附袋，吸附石英砂中的剩余酸，通過多次清水洗滌最終獲得純凈的石英砂，設(shè)計了酸液回收裝置，先經(jīng)過加熱回收酸液中易揮發(fā)的酸成分，后經(jīng)過調(diào)節(jié)PH將酸轉(zhuǎn)化為沉淀排出，加入堿液將酸液中的鐵雜質(zhì)排出，得到可回收車間循環(huán)利用的清水，本發(fā)明設(shè)計的酸液回收裝置具有環(huán)保節(jié)能，操作方便，成本低廉的優(yōu)點。
[0005]為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種酸洗石英砂快速洗凈的方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一、將待酸洗的石英砂放入酸洗提純裝置中，加入酸洗液，將酸洗提純裝置內(nèi)的溫度加熱至60?85°C，并開啟循環(huán)系統(tǒng)使熱的酸洗液循環(huán)動態(tài)酸洗石英砂，酸洗3?6h后脫出并收集酸洗液；
[0007]步驟二、將酸洗后的石英砂送至水洗裝置中，向石英砂中埋設(shè)多個吸附袋，10?20min后取出所有吸附袋，向水洗裝置中加入清水浸泡10?20min，然后攪拌洗滌，將洗滌液排出，再次放入吸附袋吸附、清水浸泡、攪拌洗滌多次至石英砂表面呈中性，合并所述洗滌液;將洗凈的石英砂轉(zhuǎn)至干燥器中干燥3?4h，得純化的石英砂；
[0008]其中，所述吸附袋為活性炭纖維材質(zhì)，所述吸附袋內(nèi)部裝有I?5g的粒徑為0.2?
0.5mm的青石子，所述吸附袋裝入青石子后在放入石英砂中之前，經(jīng)過了預(yù)處理:將裝有青石子的吸附袋放入澄清的石灰水中浸泡10?20min，然后取出烘干，待用；
[0009]步驟三、將收集的酸洗液和合并的洗滌液轉(zhuǎn)至酸液回收裝置中，進(jìn)行廢酸和廢水的處理。
[0010]優(yōu)選的是，所述的酸洗石英砂快速洗凈的方法，所述酸液回收裝置包括:
[0011]罐體，其為上下封閉的中空結(jié)構(gòu)，所述罐體的上部設(shè)有進(jìn)液口，底部設(shè)有排液口，所述罐體的內(nèi)部從上到下水平設(shè)有第一閘板和第二閘板，將所述罐體內(nèi)部分隔成互不連通的上部空間、中部空間和下部空間，所述上部空間的罐體外壁設(shè)有加熱套，所述第一閘板和所述第二閘板的上部分別設(shè)有第一過濾網(wǎng)和第二過濾網(wǎng)；所述上部空間、所述中部空間和所述下部空間內(nèi)均設(shè)有攪拌器；
[0012]酸霧回收機構(gòu)，其設(shè)置在所述上部空間內(nèi)且位于所述進(jìn)液口上部，所述氣體回收機構(gòu)包括至少兩排水平設(shè)置的管組，所述管組包括多個水平且相互平行的空心管，所述空心管的兩端分別與所述罐體內(nèi)壁可拆卸連接，所述空心管的管壁上設(shè)有多個通孔，所述空心管內(nèi)部填充有吸附酸霧的陰陽離子交換樹脂；
[0013]第一噴頭，其設(shè)置在所述中部空間內(nèi)，所述第一噴頭的進(jìn)液口通過第一軟管與所述罐體外部的石灰乳儲存罐連通，所述第一軟管的中部設(shè)有第一閥門；
[0014]第二噴頭，其設(shè)置在所述下部空間，所述第二噴頭的進(jìn)液口通過第二軟管與所述罐體外部的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的氫氧化鈉水溶液儲存罐連通，所述第二軟管的中部設(shè)有第二閥門；
[0015]第一pH計，其設(shè)置在所述中部空間內(nèi)；
[0016]第二pH計，其設(shè)置在所述下部空間內(nèi)；
[0017]所述第一閥門、所述第二閥門、所述第一pH計和所述第二pH計與控制器電連接，所述控制器設(shè)置為:接收所述第一PH計檢測所述中部空間內(nèi)液體的第一pH值，和所述第二pH計檢測的所述下部空間內(nèi)液體的第二 pH值，若第一 pH值小于6時，所述控制器控制所述第一閥門打開，所述第一噴頭向所述中部空間輸送石灰乳，若第一PH值不小于6時，所述控制器控制所述第一閥門關(guān)閉；若第二PH值小于8.5時，所述控制器控制所述第二閥門打開，所述第二噴頭向所述下部空間輸送氫氧化鈉水溶液，若第二 PH值不小于8.5時，所述控制器控制所述第二閥門關(guān)閉。
[0018]優(yōu)選的是，所述的酸洗石英砂快速洗凈的方法，所述步驟三的具體操作為:將酸洗液和洗滌液通過所述進(jìn)液口導(dǎo)入所述上部空間，啟動所述加熱套加熱至40?50°C，攪拌I?2h后，停止加熱，打開所述第一閘板，將液體導(dǎo)入所述中部空間，打開所述第一閥門，調(diào)節(jié)液體pH至6?7，攪拌20?30min后，靜置10?20min，打開所述第二閘板，將液體導(dǎo)入所述下部空間，打開所述第二閥門，調(diào)節(jié)液體pH至8.5?9，攪拌20?30min后，靜置10?20min，從所述排液口排出液體，并用草酸調(diào)節(jié)PH至6?7，過濾去除沉淀，得清水送入車間循環(huán)使用。
[0019]優(yōu)選的是，所述的酸洗石英砂快速洗凈的方法，所述排液口內(nèi)接有第三過濾網(wǎng)。
[0020]優(yōu)選的是，所述的酸洗石英砂快速洗凈的方法，所述吸附袋的埋設(shè)密度為30g/個。
[0021]優(yōu)選的是，所述的酸洗石英砂快速洗凈的方法，所述空心管的兩端與所述罐體內(nèi)壁接觸的部位設(shè)有密封墊。
[0022]優(yōu)選的是，所述的酸洗石英砂快速洗凈的方法，澄清的石灰水中加入有體積分?jǐn)?shù)為0.1?0.3 %的雙氧水。
[0023]優(yōu)選的是，所述的酸洗石英砂快速洗凈的方法，所述的酸洗液由2?15重量份的氫氟酸、5?20重量份的氟硅酸、4?25重量份的草酸、I?8重量份的鹽酸以及50?90重量份的水組成。
[0024]優(yōu)選的是，所述的酸洗石英砂快速洗凈的方法，所述上部空間、所述中部空間和所述下部空間的高度比為1.5:1:1。
[0025]本發(fā)明至少包括以下有益效果:
[0026]1、本發(fā)明在經(jīng)過酸洗后的石英砂中加入吸附袋，吸附石英砂中的剩余酸，通過多次清水洗滌最終獲得純凈的石英砂，設(shè)計了酸液回收裝置，先經(jīng)過加熱回收酸液中易揮發(fā)的酸成分，后經(jīng)過調(diào)節(jié)PH將酸轉(zhuǎn)化為沉淀排出，加入堿液將酸液中的鐵雜質(zhì)排出，得到可回收車間循環(huán)利用的清水，本發(fā)明設(shè)計的酸液回收裝置能夠很好的處理含酸廢水，具有環(huán)保節(jié)能，操作方便，成本低廉的優(yōu)點；
[0027]2、青石子的主要成分為CaO，還含有一定量的MgO，能夠吸收中和酸液中的酸，將裝有青石子的吸附袋埋設(shè)入石英砂中，石英砂中的殘留的酸液慢慢滲透入吸附袋中，與青石子接觸并與其發(fā)生中和反應(yīng)，吸附袋為活性炭纖維材質(zhì)能夠吸附石英砂中的酸氣等引起的異味，多次吸附和清水洗滌，從而獲得純凈的石英砂，快速徹底的洗凈石英砂表面殘留的雜質(zhì)和酸物質(zhì)，經(jīng)過吸附后減少洗滌液中的含酸量，降低洗滌液后期處理的難度；
[0028]3、酸液回收裝置設(shè)置了上部、中部和下部空間，首先在上部空間將酸液中的易揮發(fā)的酸通過樹脂吸附，實現(xiàn)酸霧的回收，在加熱的情況下，酸液中的鹽酸和氫氟酸等已揮發(fā)的酸被吸附酸的樹脂吸附，吸附完成后，將空心管從上部空間中取出，并用水等解吸液將樹脂中的酸回收，回收的酸可加入一定量新鮮的酸洗液再次用于石英砂的酸洗工藝中；酸霧回收完成后將上部空間的酸液導(dǎo)入中部空間，第一噴頭向其中加入石灰水，通過控制器調(diào)節(jié)酸液PH至6?7，將酸液中的氟硅酸和草酸轉(zhuǎn)化為氟硅酸鈣和草酸鈣，去除酸液中的氟硅酸和草酸，收集第二過濾網(wǎng)上氟硅酸鈣和草酸鈣加入等當(dāng)量的稀硫酸，生成氟硅酸和草酸可再次送入石英砂的酸洗車間中循環(huán)利用，生成的硫酸鈣可作副產(chǎn)品出售;待中部空間的酸液沉淀完全后，打開第二閘板，將酸液導(dǎo)入下部空間中，第