CN106185954B - 一种大规模化石英砂酸洗除铁除杂工艺 - 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铁除杂工艺，包括如下步骤：待处理的石英砂进入反应池中沥水；在反应池中加入催化剂和草酸酸液浸泡沥水后的石英砂，浸泡后沥酸，沥出的酸液回流至酸收集池中收集，加草酸处理后重复利用；将沥酸后的石英砂置于洗砂设备中循环加水清洗脱酸，脱酸废水进入内含碱液的中和反应池中中和，沉淀过滤后循环利用；脱酸后的石英砂置于成品池中沥水，得到成品石英砂；本发明采用单一酸液处理石英砂，制得的成品石英砂质量维持在同一水平，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，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，对环境和工作人员的危害小。
Description
技术领域
本发明提供了一种去除石英砂杂质(主要为铁)的方法，处理后的石英砂多用于玻璃制造行业，属于石英砂处理技术领域。
背景技术
目前针对石英砂除铁、除杂质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、除铁的方法。
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铁除杂工艺，包括如下步骤：
(1)待处理的石英砂进入反应池中沥水；
(2)在反应池中加入催化剂和浓度为2％～15％的草酸酸液浸泡沥水后的石英砂，催化剂的加入量为石英砂质量的0.5％～4％，浸泡72～96小时后沥酸，沥出的酸液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反应池重复利用；
(3)沥酸后的石英砂进入洗砂设备中循环加水清洗脱酸；
(4)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(3)中的脱酸废水进入内含碱液的中和反应池中中和，产生沉淀后将中和反应池中液体抽入水处理净化池中静置，使得沉淀物沉降，水处理净化池中液体过滤后送至洗砂设备中循环利用。
步骤(3)中沥酸后的石英砂以加水洗刷的方式冲洗至洗砂设备中。
步骤(3)中洗砂设备为螺旋洗砂机和/或擦洗机。
步骤(4)中脱酸后的石英砂通过抽砂泵抽入成品仓库中。
所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸。
所述反应池为顶部敞开式的钢筋混凝土池、塑料容器或金属板焊接池，钢筋混凝土池的内表面涂覆防腐材料；所述金属板焊接池由铁板或不锈钢板焊接构成，内表面涂覆防腐材料。
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铁除杂工艺，石英砂的酸洗处理采用草酸溶液浸泡的方式，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，并且酸浸过程不需要使用封闭容器，本发明更易于实施，石英砂反应过程中反应池顶部无需密封；由于草酸为弱酸，因此大大降低了对酸浸场所的要求，本发明中石英砂在反应池中进行酸浸处理，反应池可采用成本低廉的混凝土材料建筑，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，因此本方法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；石英砂酸浸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6～8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以上的临时储水池，和一个中和反应池，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，另外反应池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铁除杂工艺，包括如下步骤：
(1)待处理的石英砂为砂浆，将待处理的石英砂流入反应池中沥水；
(2)在反应池中加入催化剂和浓度为2％～15％的草酸酸液浸泡沥水后的石英砂，催化剂的加入量为石英砂质量的0.5％～4％，浸泡72～96小时后沥酸，沥出的酸液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反应池重复利用，所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠、硫酸亚铁或氢氟酸；
(3)将沥酸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，随后石英砂进入擦洗机中循环加水清洗脱酸，脱酸废水进入内含碱液的中和反应池中中和，产生沉淀后将中和反应池中液体抽入水处理净化池中静置，使得沉淀物沉降，水处理净化池中液体过滤后送至螺旋洗砂机和擦洗机中循环利用；
(4)将脱酸后的石英砂通过抽砂泵抽入成品仓库中沥水，得到成品石英砂，成品仓库中沥出的水流入临时储水池中回收并送至螺旋洗砂机和擦洗机中循环利用。
Claims (6)
1.一种大规模化石英砂酸洗除铁除杂工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)待处理的石英砂进入反应池中沥水；
(2)在常温条件下，在反应池中加入催化剂和浓度为2％～15％的草酸酸液浸泡沥水后的石英砂，催化剂的加入量为石英砂质量的0.5％～4％，浸泡72～96小时后沥酸，沥出的酸液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反应池重复利用，所述催化剂为绿矾、六偏磷酸钠、氯化钠或硫酸亚铁；
(3)沥酸后的石英砂进入洗砂设备中循环加水清洗脱酸；
(4)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铁除杂工艺，其特征在于：步骤(3)中的脱酸废水进入内含碱液的中和反应池中中和，产生沉淀后将中和反应池中液体抽入水处理净化池中静置，使得沉淀物沉降，水处理净化池中液体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铁除杂工艺，其特征在于：步骤(3)中沥酸后的石英砂以加水洗刷的方式冲洗至洗砂设备中。
4.根据权利要求1所述的大规模化石英砂酸洗除铁除杂工艺，其特征在于：步骤(3)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铁除杂工艺，其特征在于：步骤(4)中脱酸后的石英砂通过抽砂泵抽入成品仓库中。
6.根据权利要求1所述的大规模化石英砂酸洗除铁除杂工艺，其特征在于：所述反应池为顶部敞开式的钢筋混凝土池、塑料容器或金属板焊接池，钢筋混凝土池的内表面涂覆防腐材料；所述金属板焊接池由铁板或不锈钢板焊接构成，内表面涂覆防腐材料。
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