CN110898982A - 一种采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，涉及玻璃原料制备技术领域，本发明包括以下步骤：(1)湿法滚筛；(2)低速研磨；(3)高速研磨；(4)物理除铁；(5)浮选。本发明的有益效果在于：本发明的制备工艺简单，除杂效果好，以河道疏通固体废弃物为原料，获得光学玻璃用低铁砂，降低了中高端石英砂对脉石英、石英岩等优质石英矿产资源的依赖性；实现了天然鹅卵石资源的综合利用，提高了矿山的综合利用率，提升了矿山的利用价值。本发明适用性强，适用性范围广，有利于环境的保护和改善。

Description

一种采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法
技术领域
本发明涉及玻璃原料制备技术领域，具体涉及一种采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法。
背景技术
石英砂是浮法玻璃、平板玻璃、玻璃器皿、光学玻璃、水晶饰品、电子级硅微粉等领域用的主要原料。根据其用途不同，对石英砂提出了不同质量要求。光学玻璃作为光学仪器器件中的关键核心组成部分，是承担光学传播的主要介质材料，其物理性能决定着光学仪器的核心性能，对光学玻璃的高性能要求，使得其加工光学玻璃用石英砂技术指标要求极为严格，通常SiO2>99.5％、Fe2O3<30ppm。
河道疏通工程固体废弃物如鹅卵石一直作为废矿、废石处理，目前直接铺路或制砖，达不到资源的最大化利用，造成浪费，还会污染环境，从河道固废中把石英分离出来用高端玻璃行业，可以变废为宝。
专利CN201110054390.7公开一种石英砂物理除杂工艺，采用纯物理的方法，有效去除石英砂中的杂质矿物。天然产出的石英矿石，经过杂质解析工艺获得粒径合格的原料石英砂，原料石英砂再经过选矿除杂工艺就获得石英砂产品。
目前国内已公开的文献和专利是采用“破碎-磁选-浮选”的方法制备光学玻璃原料，但该方法对浸染石英颗粒去除效果不明显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，包括以下步骤：
(1)湿法滚筛：将河道废弃物放入双层滚筒筛内，内层筛孔径为13mm，外层筛孔径为3mm，滚筒筛外表面经过水冲洗，筛分得到粒度大于3mm且小于13mm的物料A；
(2)低速研磨：将物料A放入棒磨机，加水进行磨矿，磨矿浓度为70-90％，转速为10-12r/min，重复步骤(1)中的湿法滚筛步骤，得到粒度小于3mm的物料B；
(3)高速研磨：将物料B放入棒磨机中，加水继续进行磨矿，磨矿浓度为40-50％，转速为20-25r/min，获得最大粒度Dmax≤0.6mm的物料C；
(4)物理除铁：对物料C分别经过第一段磁选和第二段磁选；
(5)浮选：采用两段浮选，一段浮选采用混合胺进行正浮选，正浮选pH值为7-8，正浮选矿浆浓度为25-35％，二段浮选采用油酸和混合胺的混合液中进行反浮选，反浮选pH值为2-3，反浮选矿浆浓度为25-35％。
优选的，所述混合胺为十二胺和乙二胺，所述十二胺与乙二胺的质量比为1:1。
优选的，所述油酸与混合胺的质量比为1:1。
优选的，所述河道废弃物包括鹅卵石。
优选的，所述第一段磁选的磁场强度不低于5000×80A/m。
优选的，所述第二段磁选的磁场强度不低于11000×80A/m。
优选的，所述第一段磁选的磁场强度6000×80A/m。
优选的，所述第二段磁选的磁场强度为12000×80A/m。
优选的，所述光学玻璃原料为石英砂。
本发明的优点在于：
(1)本发明的制备工艺简单，除杂效果好，以河道疏通固体废弃物为原料，获得光学玻璃用低铁砂，降低了中高端石英砂对脉石英、石英岩等优质石英矿产资源的依赖性；实现了天然鹅卵石资源的综合利用，提高了矿山的综合利用率，提升了矿山的利用价值。本发明适用性强，适用性范围广，有利于环境的保护和改善；
(2)二段浮选技术中的一段弱碱性浮选，浮选出石英和细颗粒易上浮含铁杂质；二段酸性浮选将细颗粒易上浮含铁杂质去除，解决大颗粒含杂质颗粒难以随药剂气泡矿化上浮的问题，保证精砂质量；
(3)本发明以鹅卵石为原料，利用鹅卵石不规则浑圆状滑动摩擦系数，一段自磨为低速研磨，慢速保护鹅卵石不破裂的情况下，自磨去除鹅卵石表面的泥质和黄褐色浸染石英，将磨出的杂质提前去除，从开始阶段提升入选物料品位，减轻了后续处理压力，提升精砂质量。较常规“破碎-钢介质磨矿”的处理工艺，精砂指标大幅度提升；二段自磨为高速磨矿，二次磨矿避免了棒磨或者球磨对鹅卵石的污染。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
一种采用鹅卵石制备石英砂的方法，包括以下步骤：
(1)湿法滚筛：将鹅卵石放入双层滚筒筛内，内层筛孔径为13mm，外层筛孔径为3mm，滚筒筛外表面经过水冲洗，筛分得到粒度大于3mm且小于13mm的物料A；
(2)低速研磨：将物料A放入棒磨机，加水进行磨矿，磨矿浓度为70％，转速为10r/min，重复步骤(1)中的湿法滚筛步骤，得到粒度小于3mm物料B；
(3)高速研磨：将物料B放入棒磨机中，加水继续进行磨矿，磨矿浓度为40％，转速为20r/min，获得最大粒度Dmax＝0.6mm的物料C；
(4)物理除铁：对物料C分别经过第一段磁选和第二段磁选，第一段磁选的磁场强度为5000×80A/m，第二段磁选的磁场强度为11000×80A/m；去除其中含有铬、铁、锰类杂质；
(5)浮选：采用两段浮选，一段浮选采用混合胺进行正浮选，正浮选pH值为7，正浮选矿浆浓度为25％，混合胺为十二胺和乙二胺，十二胺与乙二胺的质量比为1:1；
二段浮选采用油酸和混合胺的混合液中进行反浮选，反浮选pH值为2，反浮选矿浆浓度为25％，混合胺为十二胺和乙二胺，十二胺与乙二胺的质量比为1:1，油酸与混合胺的质量比为1:1，经二段浮选后得到石英砂。
实施例2
一种采用鹅卵石制备石英砂的方法，包括以下步骤：
(1)湿法滚筛：将鹅卵石放入双层滚筒筛内，内层筛孔径为13mm，外层筛孔径为3mm，滚筒筛外表面经过水冲洗，筛分得到粒度大于3mm且小于13mm的物料A；
(2)低速研磨：将物料A放入棒磨机，加水进行磨矿，磨矿浓度为80％，转速为11r/min，重复步骤(1)中的湿法滚筛步骤，得到粒度小于3mm物料B；
(3)高速研磨：将物料B放入棒磨机中，加水继续进行磨矿，磨矿浓度为45％，转速为22r/min，获得最大粒度Dmax＝0.5mm的物料C；
(4)物理除铁：对物料C分别经过第一段磁选和第二段磁选，第一段磁选的磁场强度为6000×80A/m，第二段磁选的磁场强度为12000×80A/m；
(5)浮选：采用两段浮选，一段浮选采用混合胺进行正浮选，正浮选pH值为8，正浮选矿浆浓度为30％，混合胺为十二胺和乙二胺，十二胺与乙二胺的质量比为1:1；
二段浮选采用油酸和混合胺的混合液中进行反浮选，反浮选pH值为3，反浮选矿浆浓度为30％，混合胺为十二胺和乙二胺，十二胺与乙二胺的质量比为1:1，油酸与混合胺的质量比为1:1，经二段浮选后得到石英砂。
实施例3
一种采用鹅卵石制备石英砂的方法，包括以下步骤：
(1)湿法滚筛：将鹅卵石放入双层滚筒筛内，内层筛孔径为13mm，外层筛孔径为3mm，滚筒筛外表面经过水冲洗，筛分得到粒度大于3mm且小于13mm的物料A；
(2)低速研磨：将物料A放入棒磨机，加水进行磨矿，磨矿浓度为90％，转速为12r/min，重复步骤(1)中的湿法滚筛步骤，得到粒度小于3mm物料B；
(3)高速研磨：将物料B放入棒磨机中，加水继续进行磨矿，磨矿浓度为50％，转速为25r/min，获得最大粒度Dmax＝0.6mm的物料C；
(4)物理除铁：对物料C分别经过第一段磁选和第二段磁选，第一段磁选的磁场强度为6000×80A/m，第二段磁选的磁场强度为11000×80A/m；
(5)浮选：采用两段浮选，一段浮选采用混合胺进行正浮选，正浮选pH值为7，正浮选矿浆浓度为35％，混合胺为十二胺和乙二胺，十二胺与乙二胺的质量比为1:1；
二段浮选采用油酸和混合胺的混合液中进行反浮选，反浮选pH值为2，反浮选矿浆浓度为35％，混合胺为十二胺和乙二胺，十二胺与乙二胺的质量比为1:1，油酸与混合胺的质量比为1:1，经二段浮选后得到石英砂。
实施例4
对实施例1-实施例3中制得的石英砂进行测定，测定方法为现有技术
测定结果为：SiO2：99.70-99.74％、Al2O3：0.0074-0.01％、Fe2O3：0.0010-0.0030％，满足光学玻璃原料的质量要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)湿法滚筛：将河道废弃物放入双层滚筒筛内，内层筛孔径为13mm，外层筛孔径为3mm，滚筒筛外表面经过水冲洗，筛分得到粒度大于3mm且小于13mm的物料A；
(2)低速研磨：将物料A放入棒磨机，加水进行磨矿，磨矿浓度为70-90％，转速为10-12r/min，重复步骤(1)中的湿法滚筛步骤，得到粒度小于3mm的物料B；
(3)高速研磨：将物料B放入棒磨机中，加水继续进行磨矿，磨矿浓度为40-50％，转速为20-25r/min，获得最大粒度Dmax≤0.6mm的物料C；
(4)物理除铁：对物料C分别经过第一段磁选和第二段磁选；
(5)浮选：采用两段浮选，一段浮选采用混合胺进行正浮选，正浮选pH值为7-8，正浮选矿浆浓度为25-35％，二段浮选采用油酸和混合胺的混合液中进行反浮选，反浮选pH值为2-3，反浮选矿浆浓度为25-35％。
2.根据权利要求1所述的采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：所述混合胺为十二胺和乙二胺，所述十二胺与乙二胺的质量比为1:1。
3.根据权利要求1所述的采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：所述油酸与混合胺的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：所述河道废弃物为鹅卵石。
5.根据权利要求1所述的采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：所述第一段磁选的磁场强度不低于5000×80A/m。
6.根据权利要求1所述的采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：所述第二段磁选的磁场强度不低于11000×80A/m。
7.根据权利要求1所述的采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：所述第一段磁选的磁场强度6000×80A/m。
8.根据权利要求1所述的采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：所述第二段磁选的磁场强度为12000×80A/m。
9.根据权利要求1所述的采用河道废弃物制备光学玻璃原料的方法，其特征在于：所述光学玻璃原料为石英砂。
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