CN106185953A - 一种大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，包括如下步骤：石英砂脱水；将脱水后的石英砂以等量方式匀速加入擦洗机，向擦洗机中循环加入催化剂和草酸酸液，石英砂在擦洗过程中与催化剂和酸液充分混合；石英砂、催化剂和酸液进入反应池堆放、沥酸同时发生反应；反应后的石英砂进入洗砂设备中循环加水清洗脱酸，脱酸废水经过中和处理和沉淀过滤后循环利用；脱酸后的石英砂沥水得到成品石英砂；本发明采用单一酸液处理石英砂，制得的石英砂成品质量稳定，由于反应前已分级，不需要后期的分级处理，可直接使用或售卖，同时易于反应后溶液的重复利用，可实现石英砂的大规模生产，大大提高石英砂处理效率，无酸液挥发，对环境和工作人员危害小。

Description

一种大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺
技术领域
本发明提供了一种去除石英砂杂质、石英砂增白的工艺，处理后的石英砂多用于石英板材加工制造行业，属于石英砂处理技术领域。
背景技术
目前针对石英砂除杂、增白的酸洗工艺均只适用于小规模生产(日处理量100吨以下)，无法成规模化生产(日产量500吨以上)；生产过程中用水、用酸无法循环利用，造成巨大的环境污染和生产原材料的浪费。另外生产过程中的挥发性气体对人体和空气均具有较大危害，不利于操作工人的身体健康。生产过程中因为酸液无法全部回收，部分酸液挥发导致生产成本很高，降低了企业的产品附加值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种低成本、大规模化环保型去除石英砂杂质、增白的工艺。
实现本发明目的所采用的技术方案为，一种大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，包括如下步骤：
(1)将待处理的石英砂脱水；
(2)将脱水后的石英砂以等量方式匀速加入擦洗机，向擦洗机中循环加入催化剂和浓度为2％～15％的草酸酸液，催化剂和草酸酸液的加入量为进入擦洗机的石英砂质量的0.1％～3％，石英砂在擦洗过程中与催化剂和酸液充分混合；
(3)将擦洗过的石英砂、催化剂和酸液进入反应池堆放，堆放36～48小时，使得石英砂、催化剂和酸液充分反应，堆放的同时沥酸，沥出的液体回流至酸收集池中收集，向酸收集池中加入草酸至酸收集池中酸液浓度达到2％～15％，将酸收集池中酸液送至擦洗机重复利用；
(4)反应后的石英砂进入洗砂设备中循环加水清洗脱酸；
(5)脱酸后的石英砂进入成品仓库中沥水，得到成品石英砂。
步骤(4)中的脱酸废水进入内含碱液的水处理净化池中中和净化，将水处理净化池中上层清液过滤后送至洗砂设备中循环利用。
步骤(4)中反应后的石英砂以加水洗刷的方式冲洗至洗砂设备中，或者通过铲车将反应后的石英砂铲入洗砂设备中。
步骤(4)中洗砂设备为螺旋洗砂机和/或擦洗机。
步骤(5)中成品仓库中沥出的水流入储水池中回收并送至洗砂设备中循环利用。
所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸。
步骤(5)中脱酸后的石英砂通过抽砂泵抽入成品仓库中沥水。
由上述技术方案可知，本发明提供的大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，石英砂的酸洗处理采用草酸溶液、催化剂与石英砂混合堆放的方式，采用单一酸液处理石英砂，酸浸后的溶液同为含单一酸液的溶液，通过添加较高浓度的草酸调节酸浸后的溶液中的草酸浓度，使得不同批次的石英砂(含杂量相同)的酸浸过程完全相同，因而制得的成品石英砂质量维持在同一水平，加之石英砂在反应前已分级，因此不需要后期的分级处理，可直接使用或售卖，同时易于酸浸后溶液的重复利用；本发明在酸浸过程前先对石英砂进行擦洗，擦洗可使得石英砂之间相互摩擦，使得杂质与石英砂分离，并且酸液和催化剂在擦洗过程中即加入，石英砂擦洗的过程中与酸液和催化剂充分混合，使得除杂反应更充分，提高产品质量；本发明在酸浸过程添加催化剂加快杂质与酸液的反应速度，不需要加热，因此避免了因加热引起酸液挥发，并且反应过程不需要使用封闭容器，工艺更易于实施，石英砂反应过程中反应池顶部无需密封；由于草酸为弱酸，因此大大降低了对反应场所的要求，本发明中石英砂在反应池与酸液和催化剂混合堆放，反应池可采用成本低廉的混凝土材料建筑，内壁涂覆环氧树脂，并且反应池的大小可根据原料的量而设计，其容积不受限制，因此本工艺可实现石英砂的大规模生产，大大提高石英砂处理效率；本发明中使用的草酸浓度为2％～15％，该浓度的草酸不易挥发，因此对环境以及工作人员的危害性极小，生产安全。
本发明中所用酸液和水均循环利用，减少了生产原材料的浪费和酸的使用量，大大降低了生产成本；石英砂反应好后以加水洗刷的方式冲洗至洗砂设备中，由于洗砂设备的作用即为水洗脱酸，石英砂在被冲至洗砂设备中的过程中经水冲刷可辅助脱除部分酸液，提高生产效率，并且借助水流的冲力移动石英砂同时减少了石英砂处理所需人员的数量和操作强度；由于石英砂以及废液处理均在池中进行，液体的流动以及沥酸、沥水均可借助地势差进行，采用无人值守的自流方式可减少石英砂处理所需人员的数量和操作强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
按产量为日产500吨低铁石英砂为例，需建立4个500吨以上的钢筋混凝土反应池(地上式反应池，在池壁涂覆环氧树脂)，一个200m3的酸收集池，一个700m3以上的储水池，和一个水处理净化池(地下式池)，反应池底部配置用于沥酸和沥水的排水沟与排酸管，排水沟与排酸管位于同一水平面并且置于地下，排酸管由一胶管阀控制开关，反应池另外底部设置一出砂口并通过胶管阀控制开关，出砂口位于反应池地面上。
本发明提供的大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，包括如下步骤：
(1)将待处理的石英砂脱水；
(2)将脱水后的石英砂以等量方式匀速加入擦洗机，向擦洗机中循环加入催化剂和浓度为2％～15％的草酸酸液，催化剂和草酸酸液的加入量为进入擦洗机的石英砂质量的0.1％～3％，石英砂在擦洗过程中与催化剂和酸液充分混合，所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸；
(3)将擦洗过的石英砂、催化剂和酸液进入反应池堆放，堆放48小时，使得石英砂、催化剂和酸液充分反应，堆放的同时沥酸，沥出的液体回流至酸收集池中收集，向酸收集池中加入草酸至酸收集池中酸液浓度达到2％～15％，将酸收集池中酸液送至擦洗机重复利用；
(4)将反应后的石英砂以加水洗刷的方式冲洗至螺旋洗砂机中循环加水清洗脱酸，随后石英砂进入另外设置的擦洗机中循环加水清洗脱酸，脱酸废水进入内含碱液的水处理净化池中中和净化，将水处理净化池中上层清液过滤后送至螺旋洗砂机和另外设置的擦洗机中循环利用；
(5)将脱酸后的石英砂置于成品仓库中沥水，得到成品石英砂，成品仓库中沥出的水流入储水池中回收并送至螺旋洗砂机和另外设置的擦洗机中循环利用。
上述实施例中反应池也可选用顶部敞开式的简易仓库，建造三面钢筋混凝土围墙，另一面无围墙，用于铲车进出铲料，步骤(4)中可以将反应后的石英砂通过铲车铲至螺旋洗砂机和另外设置的擦洗机中清洗脱酸。

Claims (7)

1.一种大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将待处理的石英砂脱水；
(2)将脱水后的石英砂以等量方式匀速加入擦洗机，向擦洗机中循环加入催化剂和浓度为2％～15％的草酸酸液，催化剂和草酸酸液的加入量为进入擦洗机的石英砂质量的0.1％～3％，石英砂在擦洗过程中与催化剂和酸液充分混合；
(3)将擦洗过的石英砂、催化剂和酸液进入反应池堆放，堆放36～48小时，使得石英砂、催化剂和酸液充分反应，堆放的同时沥酸，沥出的液体回流至酸收集池中收集，向酸收集池中加入草酸至酸收集池中酸液浓度达到2％～15％，将酸收集池中酸液送至擦洗机重复利用；
(4)反应后的石英砂进入洗砂设备中循环加水清洗脱酸；
(5)脱酸后的石英砂进入成品仓库中沥水，得到成品石英砂。
2.根据权利要求1所述的大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，其特征在于：步骤(4)中的脱酸废水进入内含碱液的水处理净化池中中和净化，将水处理净化池中上层清液过滤后送至洗砂设备中循环利用。
3.根据权利要求1所述的大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，其特征在于：步骤(4)中反应后的石英砂以加水洗刷的方式冲洗至洗砂设备中，或者通过铲车将反应后的石英砂铲入洗砂设备中。
4.根据权利要求1所述的大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，其特征在于：步骤(4)中洗砂设备为螺旋洗砂机和/或擦洗机。
5.根据权利要求1所述的大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，其特征在于：步骤(5)中成品仓库中沥出的水流入储水池中回收并送至洗砂设备中循环利用。
6.根据权利要求1所述的大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，其特征在于：所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸。
7.根据权利要求1所述的大规模化石英砂酸洗除杂增白工艺，其特征在于：步骤(5)中脱酸后的石英砂通过抽砂泵抽入成品仓库中沥水。
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