CN111672612B - 一种石英砂生产线及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石英砂生产线及生产方法，包括洗矿分选系统、仓储系统、制砂系统和水循环系统；制砂系统包括精碎线、筛选机构、二次处理线和烘干线，精碎线连接于洗矿分选系统，筛选机构设置有成品出料口和次品出料口，次品出料口连接于二次处理线的输入端，二次处理线和成品出料口均与烘干线的输入端连接；水循环系统包括供酸装置、调节池和泥水处理单元，供酸装置与洗矿分选系统连接；泥水处理单元的输入端与调节池连接，泥水处理单元通过管路向酸洗线、冲洗分选线以及二次处理线供给净化后的废水；本石英砂生产线及生产方法能够对石英砂生产过程中的次品矿物以及废水进行二次利用，降低生产的成本。

Description

一种石英砂生产线及生产方法

技术领域

本发明涉及石英砂生产技术领域，尤其涉及一种石英砂生产线及生产方法。

背景技术

目前，英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7。石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料，滤料等工业。

目前石英砂的生产基本都是将石英石原矿依次经过分选洗矿、酸浸、清洗晾干、烘焙、磁选等工序得到。目前的石英砂生产线相对简单，生产过程中虽然可以实现持续流水线式生产，但是在分选洗矿、酸浸、清洗烘干等工序中会需要大量的清水，分选洗矿、破碎筛选的过程中会产生大量次品矿物，这些废品如果处理不好容易污染环境。尤其是次品矿物中依然含有相当含量的石英颗粒成分在其内，而目前的石英砂生产线中并没有对该部分次品矿物以及废水进行回收再利用，使得目前的石英砂生产线的生产成本居高不下。

发明内容

本发明旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供一种石英砂生产线及生产方法，能够有效对石英砂生产过程中的次品矿物以及废水进行二次利用，降低生产的成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种石英砂生产线，包括：

洗矿分选系统，包括依次连接的多级粉碎线、冲洗分选线和酸洗线；

制砂系统，包括精碎线、筛选机构、二次处理线和烘干线，所述精碎线的输入端连接于酸洗线的输出端，所述筛选机构用于接收精碎线所输出的物料并对物料分级筛选，所述筛选机构设置有成品出料口和次品出料口，所述次品出料口连接于二次处理线的输入端，所述二次处理线的输出端和成品出料口均与烘干线的输入端连接；

水循环系统，包括供酸装置、调节池和泥水处理单元，所述供酸装置输出端与酸洗线连接，所述供酸装置用于加热并向酸洗线供给清洗酸液，所述调节池用于接收酸洗线、冲洗分选线以及二次处理线所排出的废水，所述调节池内设置有用于调节废水pH值的调节组件；所述泥水处理单元的输入端与调节池连接，所述泥水处理单元的输出端通过管路向酸洗线、冲洗分选线以及二次处理线供给净化后的废水；及

仓储系统，用于接收烘干线所输出的成品石英砂。

作为上述技术方案的改进，所述二次处理线包括依次设置的酸洗机构、磁选机和脱水筛；所述酸洗机构连接于次品出料口输出端并用于酸洗次品出料口所输出的次品物料，所述磁选机的输入端连接于酸洗机构的输出端，所述磁选机的输出端通过脱水筛连接于烘干线的输入端；所述脱水筛和酸洗机构所排出的废水通过管路与调节池连接，所述泥水处理单元的输出端通过管路向脱水筛和酸洗机构供给净化后的废水。

作为上述技术方案的改进，所述酸洗机构包括暂存斗、料兜、第二酸洗池和龙门吊架，所述暂存斗的入料端连接于次品出料口，所述第二酸洗池相对的两侧上均设置有轨道，所述龙门吊架可滑动安装在轨道上，所述龙门吊架用于钩挂料兜在暂存斗、第二酸洗池以及磁选机输入端之间往复运动；所述第二酸洗池通过管路与调节池连接。

作为上述技术方案的改进，所述筛选机构包括筛选罐，所述筛选罐顶部设有进料口，所述筛选罐内从上至下依次设有第一筛板和第二筛板，所述第一筛板和第二筛板均倾斜设置在筛选罐内，第一筛板和第二筛板的顶端均连有高频振动器，所述筛选罐位于第一筛板和第二筛板的底端侧壁上均设置有所述成品出料口；所述次品出料口设置在筛选罐的底部。

作为上述技术方案的改进，所述泥水处理单元包括沉淀池、清液池、泥水压滤机和抽吸管路，所述沉淀池的输入端与调节池的输出端连接，所述清液池的输入端与沉淀池的输出端连接，所述清液池的输出端通过管路与酸洗线、冲洗分选线以及二次处理线供给净化后的废水；所述沉淀池和清液池的底部均连通抽吸管路的一端，所述抽吸管路的另一端与泥水压滤机连接，所述泥水压滤机的污水输出端与沉淀池连通。

作为上述技术方案的改进，所述供酸装置包括加热罐、储料罐以及输送管路，所述加热罐的输入端与储料罐的输出端连接，所述加热罐的输出端通过输送管路与第二酸洗池及酸洗线连接。

作为上述技术方案的改进，所述冲洗分选线包括能够绕自身轴向中心转动的筒体、传动装置以及底架，传动装置固定在底架上，筒体安装在传动装置上，所述筒体的出料端上设置有主输送带和废料输送带；废料输送带平行设置在主输送带的侧下方；所述底架位于主输送带的一侧上设置有接收斗，所述接收斗的下端连通废料输送带；所述筒体的进料端内插装有喷淋管。

作为上述技术方案的改进，所述传动装置包括变频调速电动机、减速器、联轴器、主动摩擦轮和被动摩擦轮，联轴器通过减速器与变频调速电动机连接；主动摩擦轮与被动摩擦轮分别设置在底架两侧，主动摩擦轮与联轴器连接，变频调速电动机通过联轴器带动主动摩擦轮转动，所述筒体架设在主动摩擦轮与被动摩擦轮之间，主动摩擦轮通过摩擦力带动筒体围绕自身轴向中心转动以搅拌物料。

作为上述技术方案的改进，还包括色选处理线，所述色选处理线包括机架、进料斗、接料斗、负压抽吸通道、驱动机构、色选装置及排料装置，进料斗用于接收酸洗线所排除的物料，且设置在机架上；接料斗两端通过转轴可摆动地与机架连接，所述接料斗位于进料斗的下方，且接收进料斗所输出的物料；负压抽吸通道设置在所述进料斗与接料斗之间；驱动机构安装在机架上，所述驱动机构的驱动端与接料斗铰接，以驱动接料斗围绕转轴往复摆动；色选装置设置在机架下方，所述色选装置的进料端连接于接料斗的出料端；排料装置设置在色选装置的输出端，用于分别接收色选装置所输出的合格品石英砂以及次品石英砂；所述排料装置将次品石英砂向酸洗线，所述排料装置将合格品石英砂输向精碎线。

一种石英砂生产方法，包括以下步骤：

步骤1、原料处理：将石英石矿石初步分选并逐级粉碎，粉碎至粒径小于30mm，得到石英砂；

步骤2、石英砂清洗处理：将多级粉碎后得到的石英砂通过冲洗分选线的圆筒洗矿机进行清洗并进行分级选矿，得到不同粒径的块料；通过人工将圆筒洗矿机排出的大颗粒且带有杂质外壳的矿石挑出，并通过废料输送带输送至酸洗线内进行酸浸，酸浸液为含有金属螯合剂和有机酸的水溶液，固液重量比为0.8-1:1，加热至30-40℃，在功率400-800W的超声波场条件下酸浸60-l00min，抽滤去除第一酸浸液，用70-80℃的去离子水洗涤至滤液呈中性：再浸入第二酸浸液中，固液重量比为1:2-5，加热至60-80℃，搅拌条件下酸浸20-40min，抽滤去除第二酸浸液，用70-80℃的去离子水洗涤至滤液呈中性；并将酸洗后的石英砂与未酸洗的石英砂一并通过圆筒洗矿机进行第二次冲洗分选，得到初级石英砂；

步骤3、色选处理：将酸洗线排出的初级石英砂进行色选，得到合格品石英砂和次品石英砂，排料装置将次品石英砂输向酸洗线，所述排料装置将合格品石英砂输向精碎线进行二次精碎；

步骤4、石英精砂制备：将排料装置所排出的粗石英砂送入精碎线内进行二次精碎；筛选机构接收精碎线所输出的物料并对物料分级筛选，筛选机构设置有成品出料口和次品出料口，次品出料口将次品石英砂送入二次处理线内进行二次精处理，二次处理线的输出端和成品出料口均向烘干线送入石英砂物料，烘干线将石英砂物料在200～300℃下干燥2～3小时，使石英砂的水含量不超过0.1％；得到石英精砂；

步骤5、后处理：烘干线将烘干后的精石英砂送入到多级粉料筛中进行粒级分筛，多级粉料筛每个出料口上均通过除铁器进行除铁，并通过振动筛进行末级分筛后分装打包入库，完成石英砂加工。

与现有技术相比本申请的有益效果是：

本发明石英砂生产线在制砂系统中通过多级粉碎线、冲洗分选线和酸洗线，使得石英矿能够转化为粒径较小，且杂质较少的石英砂；设计有筛选机构和二次处理线，利用筛选机构将精碎线所加工得到的精石英砂进行二次筛选分级，便于将精碎线中二次粉碎后得到含有杂质外壳的石英砂与成品石英砂进行分离，通过二次处理线对含有杂质外壳的石英砂进行二次加工处理，提高了石英砂的回收利用；此外，利用供酸装置向酸洗线提供清洗酸液，提高了反应的效率，同时实现自动化控制反应量；利用调节池来中和酸洗线、冲洗分选线以及二次处理线所排出的废水，再利用泥水处理单元有效除去上述废水中所含有的颗粒物质，实现废水的回收再利用。本发明还提供了一种石英砂生产方法，本生产方法容易操作，加工方便，能够有效保证产品的质量以及废品的产生。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中冲洗分选线的结构示意图一；

图3为本发明实施例中冲洗分选线的结构示意图二；

图4为本发明实施例中冲洗分选线的剖视图；

图5为本发明实施例中色选处理线的结构示意图；

图6为本发明实施例中色选处理线的俯视图；

图7为图6中沿A-A方向的剖视图；

图8为本发明实施例中制砂系统的结构示意图；

图9为本发明实施例中筛选机构的内部结构示意简图；

图10为本发明实施例中二次处理线的结构示意图；

图11为本发明实施例中仓储系统的结构示意图；

图12为本发明实施例中水循环系统的结构示意图。

图中：洗矿分选系统1、多级粉碎线11、冲洗分选线12、筒体121、底架122、主输送带123、废料输送带124、接收斗125、变频调速电动机126、减速器127、联轴器128、主动摩擦轮129、被动摩擦轮12a、喷淋管12b、筛笼12c、导板12d、酸洗线13、第一酸洗池131、储料斗132、圆筒洗矿机133、制砂系统2、精碎线21、冲击破碎机211、精粉碎机212、筛选机构22、成品出料口221、次品出料口222、筛选罐223、进料口224、第一筛板225、第二筛板226、高频振动器227、二次处理线23、磁选机231、脱水筛232、暂存斗233、料兜234、第二酸洗池235、龙门吊架236、轨道237、烘干线24、水循环系统3、供酸装置31、加热罐311、储料罐312、输送管路313、调节池32、泥水处理单元33、沉淀池331、清液池332、集水槽333、泥水压滤机334、抽吸管路335、第一抽吸泵336、污泥堆放池337、调节组件34、中和罐341、调节阀342、喷淋管路343、仓储系统4、提升机41、存储箱42、集料斗43、多级粉料筛44、除铁器45、振动筛46、色选处理线5、机架51、进料斗52、接料斗53、接收部531、出料部532、负压抽吸通道54、驱动机构55、转动电机551、凸轮552、驱动杆553、色选装置56、进料溜板561、分选箱562、喷阀563、光源564、背景板565、传感器566、上进料口567、分流板568、成品通道569、次品通道56a、排料装置57、次品输送带571、成品输送带572

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做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。

如图1至图12所示，本发明提供了一种石英砂生产线，包括洗矿分选系统1、制砂系统2、水循环系统3、仓储系统4和色选处理线5，其中，洗矿分选系统1，包括依次连接的多级粉碎线11、冲洗分选线12和酸洗线13；制砂系统2包括精碎线21、筛选机构22、二次处理线23和烘干线24，所述精碎线21的输入端连接于酸洗线13的输出端，所述筛选机构22用于接收精碎线21所输出的物料并对物料分级筛选，所述筛选机构22设置有成品出料口221和次品出料口222，所述次品出料口222连接于二次处理线23的输入端，所述二次处理线23的输出端和成品出料口221均与烘干线24的输入端连接；水循环系统3包括供酸装置31、调节池32和泥水处理单元33，所述供酸装置31输出端与酸洗线13连接，所述供酸装置31用于加热并向酸洗线13供给清洗酸液，所述调节池32用于接收酸洗线13、冲洗分选线12以及二次处理线23所排出的废水，所述调节池32内设置有用于调节废水pH值的调节组件34；所述泥水处理单元33的输入端与调节池32连接，所述泥水处理单元33的输出端通过管路向酸洗线13、冲洗分选线12以及二次处理线23供给净化后的废水；仓储系统4用于接收烘干线24所输出的成品石英砂。其中色选处理线5设置在酸洗线13与精碎线21之间，用于除去上述酸洗线13处理后的石英砂。需要说明的是，在本申请中多级粉碎线11由多台粉碎机依次连接组成，其中这些粉碎机的粉碎粒径沿着加工方向逐渐变小，这样便于将尺寸相对较大的石英石矿石加工成粒径小于30mm的石英砂。由于多级粉碎线11中所采用的粉碎机较为常见，本申请不详述粉碎机的具体结构，可以参考专利ZL201720769085.9一种无尘且低噪音的石材粉碎机中的具体结构，本申请不再详述。需要说明的是，在图1中冲洗分选线12直接分选出来的合格产品会直接送入到色选处理线5中或者其他仓储结构中，而不合格品会送入到酸洗线13内，图1中洗矿分选系统1内的标示YES是代表合格品，标示NO表示不合格品，不合格品石英砂需要进行酸洗工作；而制砂系统2内标示YES是代表筛选机构22筛选出的合格品，标示NO表示不合格品。

进一步参见图1至图4，所述冲洗分选线12包括能够绕自身轴向中心转动的筒体121、传动装置以及底架122，传动装置固定在底架122上，筒体121安装在传动装置上，所述筒体121的出料端上设置有主输送带123和废料输送带124；废料输送带124平行设置在主输送带123的侧下方；所述底架122位于主输送带123的一侧上设置有接收斗125，所述接收斗125的下端连通废料输送带124；所述筒体121的进料端内插装有喷淋管12b。其中，所述筒体121内同轴设置有若干层筛笼12c，所有所述筛笼12c上的网孔尺寸由内层向外层逐渐变小，任意两层所述筛笼12c之间形成筛选空间，所述喷淋管12b插装在最内层的筛笼内。其中，喷淋管12b与外界的管路连通，其通过不断的喷水即可对筛笼12c内的矿石进行冲洗。在本申请中筛笼12c设置有至少两层，这样即可实现两层过筛，实现两次分级选矿。在本申请中筒体121作为最外层的结构，其主要目的是用于接收清洗后的浆水外。此外需要说明下，最外层的筛笼12c的网孔尺寸小于常规最低粒径的石英砂，而小于最外层的筛笼12c的网孔尺寸的石英砂会透过最外层的筛笼12c进入到筒体121内，并随着浆水一并排出，这样即可实现不同粒径规格的石英砂洗矿、选矿的操作。

为了便于筛笼12c内所排出的石英砂，所有所述筛笼12c位于所述筒体121的进料端上均设置有导板12d，最内层的所述筛笼12c上的导板12d下端连通主输送带123的输入端；其余所述导板12d的下端均连通有输料带，通过输料带向外输送对应分选后的物料。由于最内层的所述筛笼12c无法过滤大粒径的石英石，因此最内层的所述筛笼12c所排出的石英石体型相对较大，便于工人进行挑选，因此最内层的所述筛笼12c所排出的石英石通过主输送带123向外输送，这时操作工人即可站在主输送带123一侧即可对不合格的矿石件挑出，而合格的矿石通过主输送带123向外输送，该部分矿石可以被二次粉碎即可形成符合要求粒径的石英砂。由于粉碎部分设备不是本申请的保护重点，本申请在此不详述。而所述废料输送带124的输出端设置有接收箱，当操作工人将不合格的矿石挑选出来后，该矿石被投入到接收斗125内，最终进入到废料输送带124，通过废料输送带124的输送使得这些不合格矿石被逐步被收集到接收箱，便于工人后期将整个接收箱搬运至酸洗线13内进行酸洗处理，以除去杂质表壳。

更进一步参见图2至图4，所述传动装置包括变频调速电动机126、减速器127、联轴器128、主动摩擦轮129和被动摩擦轮12a，联轴器128通过减速器127与变频调速电动机126连接；主动摩擦轮129与被动摩擦轮12a分别设置在底架122两侧，主动摩擦轮129与联轴器128连接，变频调速电动机126通过联轴器128带动主动摩擦轮129转动，所述筒体121架设在主动摩擦轮129与被动摩擦轮12a之间，主动摩擦轮129通过摩擦力带动筒体121围绕自身轴向中心转动以搅拌物料。

需要说明的是，主动摩擦轮129和被动摩擦轮12a在本申请中设置有若干对，根据实际的需求进行设计。在本申请中筒体121、主动摩擦轮129与被动摩擦轮12a呈品字型设置，而为了限定筒体121的运动，可以在筒体121两端的外壁上设置有环槽，而主动摩擦轮129与被动摩擦轮12a均卡置在环槽内，这样的设定即可避免了筒体121在转动过程中沿其轴线方向窜动。在本申请中所有的主动摩擦轮129的转动中心通过主轴进行连接，联轴器128安装在主轴与变频调速电动机126之间。

本冲洗分选线12在现有分级洗矿选矿机的基础上，通过在筒体121的出料端设置有主输送带123，用于接收筒体121所输出的矿石，在主输送带123的一侧设置废料输送带124，便于将不合格的矿石输送、搬运收集在一起；设置接收斗，便于工人将不合格矿石投放到废料输送带124上，提高了挑选的便利性，避免工人投放的不合格矿石出现散落的情况。本冲洗分选线12除了能够实现常规的分级洗矿和选矿外，还便于工人挑选并收集不合格的矿石，减少劳动强度，提高不合格矿石的收集和搬运能力。

需要说明的是，在本申请中酸洗线13可以为常规的石英砂酸洗清洗生产线，例如采用中国专利CN201821597651.3一种用于清洗石英砂的酸洗装置张工的筒状结构进行酸洗石英砂。当然上述现有技术中的酸洗设备的处理能力相对较小，不适合大规模流水线式石英砂的生产方式，为此本申请中提供了一种酸洗线13的具体结构。参见图1，其中酸洗线13包括第一酸洗池131、储料斗132以及圆筒洗矿机133，其中废料输送带124所输送的含有杂质外壳的次品石英砂经过集中一并送入到第一酸洗池131内进行浸泡，浸泡时间一般为3-5小时，根据实际的杂质情况进行处理。经第一酸洗池131酸浸后的次品石英砂中的杂质外壳基本已经被去除，这时经过储料斗132的短暂仓储，即可送入到圆筒洗矿机133中进行冲洗干净，以消除石英砂表体上所粘附的酸液。其中圆筒洗矿机133所采用的冲洗水可以是常规的自来水也可以是经泥水处理单元33处理后的废水，而圆筒洗矿机133以及第一酸洗池131所产生的废水会一并送入到泥水处理单元33中进行处理再利用。经过圆筒洗矿机133清洗后的石英砂最终会送入到色选处理线5内。

参见图5至图7，所述色选处理线5包括机架51、进料斗52、接料斗53、负压抽吸通道54、驱动机构55、色选装置56及排料装置57，进料斗52用于接收酸洗线13所排除的物料，且设置在机架51上；接料斗53两端通过转轴可摆动地与机架51连接，所述接料斗53位于进料斗52的下方，且接收进料斗52所输出的物料；负压抽吸通道54设置在所述进料斗52与接料斗53之间；驱动机构55安装在机架51上，所述驱动机构55的驱动端与接料斗53铰接，以驱动接料斗53围绕转轴往复摆动；色选装置56设置在机架51下方，所述色选装置56的进料端连接于接料斗53的出料端；排料装置57设置在色选装置56的输出端，用于分别接收色选装置56所输出的合格品石英砂以及次品石英砂；所述排料装置57将次品石英砂向酸洗线13，所述排料装置57将合格品石英砂输向精碎线21。

其中，接料斗53包括接收部531和出料部532，所述接收部531的接收端呈喇叭状，所述接收部531的两端分别通过转轴可转动地安装在机架51上，所述出料部532水平设置有出料口，所述出料口呈一字型。而驱动机构55包括转动电机551、安装在转动电机551输出端上的凸轮552以及一端偏心铰接在凸轮552上的驱动杆553，所述转动电机551安装在机架51上，所述驱动杆553的一端与接收部531铰接。此外，色选装置56可以选用常规的色选机构即可，例如可以参考专利CN201920982712.6一种石英石生产用色选装置中的具体，本申请在此不详述。

参见图6和图7，在本申请的一个实施例中，所述色选装置56包括进料溜板561、分选箱562、喷阀563、光源564、背景板565以及传感器566，所述分选箱562可拆卸地安装在机架51上；所述分选箱562的上部设置有上进料口567，下部设置有出料通道；所述进料溜板561的下端倾斜连接于上进料口567；所述进料溜板561的上端连接于出料部532；所述光源564、背景板565和传感器566均设置在分选箱562内，所述喷阀563设置在出料通道内，所述传感器566与喷阀563电连接；所述排料装置57设置在出料通道的出料端下方。其中进料溜板561在本申请中采用的是具有若干平行槽的结构，使得石英砂从平行槽中流出进入到分选箱562内。此外，光源564设置在分选箱562顶部且位于上进料口567的周侧上；而背景板565设置在上进料口567的下方，且位于光源564的下方；传感器566设置在分选箱562底部，且位于出料通道的进料端的周侧。色选的原理较为常见，可以参见本申请的背景技术中的描述，本申请在此不详述。光源564、背景板565以及传感器566均为常见的部件，可以采用市场上常见部件。

其中，所述出料通道出料的一端沿其出料方向设置分流板568，所述分流板568将出料通道的出料端分隔成成品通道569和次品通道56a，所述喷阀563设置在出料通道的侧壁上，且位于分流板568的上方。为了保证出料通道内的气压稳定，出料通道位于喷阀563安装处的区域设置有进气孔。

此外，排料装置57包括次品输送带571和成品输送带572，所述次品输送带571和成品输送带572平行设置在色选装置56出料端的下方，其中，所述次品通道56a的出料端连接于次品输送带571，所述成品通道569的出料端连接于成品输送带572。最终，成品输送带572向精碎线21进行转送合格品石英砂，而次品输送带571将次品石英砂再次经过酸洗线13的二次酸洗，以除去杂质外壳或者是完全将杂质溶解。当然，次品输送带571所输出的次品石英砂可以不经过酸洗线13的二次酸洗而直接丢弃或者其他用途均可。

参见图8至图10，所述精碎线21包括冲击破碎机211以及至少两级依次连接的精粉碎机212，前一级所述精粉碎机212的粉碎粒径大于后一级所述精粉碎机212的粉碎粒径；冲击破碎机211连接于最后一级精粉碎机212出料末端，筛选机构22连接于冲击破碎机211的输出端。需要说明的是，精粉碎机212和冲击破碎机211均为常规的粉碎设备，本申请在此不详述其具体工作原理和结构。此外，在本申请中筛选机构22主要是为了分选杂质外壳、含有杂质外壳的石英砂与合格品石英砂；因为杂质外壳或含有杂质外壳的石英砂由于其质地相对合格品石英砂较硬，为此在冲击破碎机211内离心破碎粗加工得到的石英砂时，分选杂质外壳和含有杂质外壳的石英砂在破碎后，其体型相对合格品石英砂的体型较大，为此本申请中筛选机构22分筛后得到的大颗粒石英砂基本为杂质外壳和含有杂质外壳的石英砂。通过上述筛选机构22的分筛加工后，使得生产线能够针对性地对杂质外壳和含有杂质外壳的石英砂进行处理，提高整个石英砂的加工质量。

其中，所述筛选机构22包括筛选罐223，所述筛选罐223顶部设有进料口224，所述筛选罐223内从上至下依次设有第一筛板225和第二筛板226，所述第一筛板225和第二筛板226均倾斜设置在筛选罐223内，第一筛板225和第二筛板226的顶端均连有高频振动器227，所述筛选罐223位于第一筛板225和第二筛板226的底端侧壁上均设置有所述成品出料口221；所述次品出料口222设置在筛选罐223的底部。其中，为了避免常规的石英砂中的粉尘堵塞了第一筛板225和第二筛板226，为此所述筛选罐223顶部设有负压抽吸机构，在筛选的同时能够有效除去石英砂中飞扬的粉尘，避免后期这些粉尘随着石英砂进入到下一个加工环节。高频振动器227为常规的设备，本申请在此不详述。

参见图8和图10，所述二次处理线23包括依次设置的酸洗机构、磁选机231和脱水筛232；所述酸洗机构连接于次品出料口222输出端并用于酸洗次品出料口222所输出的次品物料，所述磁选机231的输入端连接于酸洗机构的输出端，所述磁选机231的输出端通过脱水筛232连接于烘干线24的输入端；所述脱水筛232和酸洗机构所排出的废水通过管路与调节池32连接，所述泥水处理单元33的输出端通过管路向脱水筛232和酸洗机构供给净化后的废水。此外由于酸洗过程中不可避免地存在少许杂质外壳不完全溶于酸液中，为此在本申请中利用磁选机231进行除杂，由于杂质外壳中含铁物质较多，因此通过磁选机231可以有效将这些杂质颗粒从整个石英砂中吸附出来并除去。由于经过酸洗操作，为此整个石英砂含水较高，为此通过脱水筛232进行二次脱水。需要说明的时，由于石英砂表面不可避免地存在酸液，为了后期产品的质量，需要除去石英砂表面的酸液。其中，脱水筛232中存在喷淋管路，在没有脱水之前利用喷淋管路冲洗进入到脱水筛232内的石英砂，这样便于除去石英砂表面粘附的酸液。再冲洗完毕后，整个脱水筛进行高速转动，利用离心进行脱水。喷淋管路连接泥水处理单元33所供给的净化后废水。

在本申请中，由于筛选机构22所筛选的次品石英砂相对较少，为此酸洗机构可以为常规的酸洗设备进行清洗石英砂，例如中国专利CN201821597651.3一种用于清洗石英砂的酸洗装置张工的筒状结构进行酸洗石英砂。在本申请的一个实施例中，为了适应大规模石英砂生产，给出了一种具体的酸洗机构。其中，所述酸洗机构包括暂存斗233、料兜234、第二酸洗池235和龙门吊架236，所述暂存斗233的入料端连接于次品出料口222，所述第二酸洗池235相对的两侧上均设置有轨道237，所述龙门吊架236可滑动安装在轨道237上，所述龙门吊架236用于钩挂料兜234在暂存斗233、第二酸洗池235以及磁选机231输入端之间往复运动；所述第二酸洗池235通过管路与调节池32连接。在本申请中，龙门吊架236通过吊装料兜234在不同工位上，即可实现物料的酸洗、磁选的上下料工作。在实际上，料兜234可以具有多个，龙门吊架236可以通过轮流吊装不同的料兜234在不同的工位加工，这样即可实现连续作业，提高工作的效率。暂存斗233的作用主要是为了暂存次品出料口222所输出的次品物料，避免龙门吊架236吊装料兜234在进行其他工序加工时没有收集好次品出料口222所排出的次品物料。

其中脱水筛232排出的石英砂最终经过输送带被传输到烘干线24内进行烘干脱水，烘干线的具体结构可以参照专利201920275294.7一种用于石英砂的烘干装置，本申请在此不详述。参见图11，经过烘干线24的烘干后，石英砂进入到仓储系统4内，其中所述仓储系统4包括提升机41和存储箱42，所述提升机41设置在存储箱42的一侧，所述提升机41的进料端设置有集料斗43，所述集料斗43连接于烘干线24的出料端。需要说明的是，在本申请中存储箱42只是暂存石英砂，在仓储系统4后还可以连通有精加工或者打包的设备。此外，还需说明的是仓储系统4内还设置有多级粉料筛44中进行粒级分筛，多级粉料筛44每个出料口上均通过除铁器45进行除铁，并通过振动筛46进行末级分筛后分装打包入库。需要说明的是，除铁器45、振动筛46均为常规的加工设备，本申请在此不详述其具体的结构以及工作原理，但是本申请需要他们的功能来实现上述的加工目的。

参见图1和图12，在本申请中，冲洗分选线12、第一酸洗池131、圆筒洗矿机133、第二酸洗池235、脱水筛232等设备均会产生废水，尤其是第一酸洗池131和第二酸洗池235会产生酸性的废水，而上述设备所产生的废水中均存在有泥石颗粒，为了更好地将这部分废水进行回收处理，本申请中设计了泥水处理单元33。其中，所述泥水处理单元33包括沉淀池331、清液池332、泥水压滤机334和抽吸管路335，所述沉淀池331的输入端与调节池32的输出端连接，所述清液池332的输入端与沉淀池331的输出端连接，所述清液池332的输出端通过管路与酸洗线13、冲洗分选线12以及二次处理线23供给净化后的废水；所述沉淀池331和清液池332的底部均连通抽吸管路335的一端，所述抽吸管路335的另一端与泥水压滤机334连接，所述泥水压滤机334的污水输出端与沉淀池331连通。

参见图12，在本申请中,调节池32接收冲洗分选线12、第一酸洗池131、圆筒洗矿机133、第二酸洗池235、脱水筛232等设备所排出的废水，上述设备的废水可以通过管路以及泵体抽吸进入到调节池32内，本申请不再详述。其中在图12中，附图标记a、b、c表示为冲洗分选线12、圆筒洗矿机133和脱水筛232的废水接入端，本申请中由于附图有限，这里并未画完整个水循环的线路图。由于调节池32为酸洗，此外调节组件34包括中和罐341和调节阀342，所述中和罐341内储存有中和液，所述调节阀342设置在中和罐341的输出端上，所述调节阀342上连接有喷淋管路343，所述喷淋管路343设置在调节池32的周侧上。中和液主要是碱液，可以是常规的石灰水；在本申请中喷淋管路343主要是设计在调节池32的侧壁上，采用喷淋的方式增大与调节池32废水混合的效率。

在上述的实施例中，泥水压滤机334的主要目的是为了除去废水中的泥沙，泥水压滤机334为常规的泥水分离装置，可以参考专利CN201911090232.X一种泥水处理设备中的压滤分离装置，本申请在此不详述。为了更好地进行抽吸污泥，所述抽吸管路335上设置有第一抽吸泵336。其中，所述泥水处理单元33还包括污泥堆放池337，所述污泥堆放池337用于接收泥水压滤机334所排出的污泥，所述污泥堆放池337的底部设置有集水槽333，所述集水槽333通过回收管与沉淀池331连接。污泥堆放池337主要是为了便于将污泥进行沥干水分，防止污泥中的水分堆积以及减少发臭的情况出现。集水槽333设置在污泥堆放池337的一侧，污泥堆放池337的底部倾斜向集水槽333一侧，这样的设计便于汇流污泥堆放池337内所流出的污水。

进一步，在本申请中由于第二酸洗池235和第一酸洗池131均需要酸液以进行酸浸石英砂，为此为了提高反应的效率，本申请中所述供酸装置31包括加热罐311、储料罐312以及输送管路313，所述加热罐311的输入端与储料罐312的输出端连接，所述加热罐311的输出端通过输送管路313与第二酸洗池235及酸洗线13连接。跟具体地，在酸洗线13中加热罐311的输出端通过输送管路313连接第一酸洗池131。需要说明的是，在本申请中加热罐311所供给的酸浸液为含有金属螯合剂和有机酸的水溶液，金属螯合剂包括乙二胺、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸氨中的一种或多种，水溶液中螯合剂的质量百分数为2wt％～4wt％；有机酸包括羟基乙酸、草酸、葡萄糖酸、二羟乙基甘氨酸中的一种或者多种，水溶液中有机酸的质量百分数为3wt％～5wt％。当然也可以是盐酸-草酸复合酸，其中HCl的含量为10-15wt％，H₂C₂0₄的含量为6-8g/L。其中，所述加热罐311内设置有电热管，在加热罐311内设置有温度传感器，利用温度传感器自动控制电热管的启停。温度传感器控制电热管的启停为常规的技术，本申请在此不详述。

本发明石英砂生产线在制砂系统2中通过多级粉碎线11、冲洗分选线12和酸洗线13，使得石英矿能够转化为粒径较小，且杂质较少的石英砂；设计有筛选机构22和二次处理线23，利用筛选机构22将精碎线21所加工得到的精石英砂进行二次筛选分级，便于将精碎线21中二次粉碎后得到含有杂质外壳的石英砂与成品石英砂进行分离，通过二次处理线23对含有杂质外壳的石英砂进行二次加工处理，提高了石英砂的回收利用；此外，利用供酸装置31向酸洗线13提供清洗酸液，提高了反应的效率，同时实现自动化控制反应量；利用调节池32来中和酸洗线13、冲洗分选线12以及二次处理线23所排出的废水，再利用泥水处理单元33有效除去上述废水中所含有的颗粒物质，实现废水的回收再利用。

此外，本发明还提供了一种石英砂生产方法，包括以下步骤：

步骤1、原料处理：将石英石矿石初步分选并逐级粉碎，粉碎至粒径小于30mm，得到石英砂；

步骤2、石英砂清洗处理：将多级粉碎后得到的石英砂通过冲洗分选线12的圆筒洗矿机进行清洗并进行分级选矿，得到不同粒径的块料；通过人工将圆筒洗矿机排出的大颗粒且带有杂质外壳的矿石挑出，并通过废料输送带124输送至酸洗线13内进行酸浸，酸浸液为含有金属螯合剂和有机酸的水溶液，固液重量比为0.8-1:1，加热至30-40℃，在功率400-800W的超声波场条件下酸浸60-l00min，抽滤去除第一酸浸液，用70-80℃的去离子水洗涤至滤液呈中性：再浸入第二酸浸液中，固液重量比为1:2-5，加热至60-80℃，搅拌条件下酸浸20-40min，抽滤去除第二酸浸液，用70-80℃的去离子水洗涤至滤液呈中性；并将酸洗后的石英砂与未酸洗的石英砂一并通过圆筒洗矿机进行第二次冲洗分选得到初级石英砂；

步骤3、色选处理：将酸洗线13排出的初级石英砂进行色选，得到合格品石英砂和次品石英砂，排料装置57将次品石英砂输向酸洗线13，所述排料装置57将合格品石英砂输向精碎线21进行二次精碎；

步骤4、石英精砂制备：将排料装置57所排出的粗石英砂送入精碎线21内进行二次精碎；筛选机构22接收精碎线21所输出的物料并对物料分级筛选，筛选机构22设置有成品出料口221和次品出料口222，次品出料口222将次品石英砂送入二次处理线23内进行二次精处理，二次处理线23的输出端和成品出料口221均向烘干线24送入石英砂物料，烘干线24将石英砂物料在200～300℃下干燥2～3小时，使石英砂的水含量不超过0.1％；得到石英精砂；

步骤5、后处理：烘干线24将烘干后的精石英砂送入到多级粉料筛44中进行粒级分筛，多级粉料筛44每个出料口上均通过除铁器45进行除铁，并通过振动筛46进行末级分筛后分装打包入库，完成石英砂加工。

其中在上述的步骤1中的具体操作为：将石英石矿石经过多级粉碎线11进行初步分选并逐级粉碎，粉碎至粒径小于30mm，得到石英砂。而在步骤2中，通过在筒体121的出料端设置有主输送带123，用于接收筒体121所输出的石英砂矿石，在主输送带123的一侧设置废料输送带124，便于将不合格的矿石输送、搬运收集在一起；设置接收斗，便于工人将不合格矿石投放到废料输送带124上，提高了挑选的便利性，避免工人投放的不合格矿石出现散落的情况。而且在筒体121内设计筛笼12c，利用最外层的筛笼12c的网孔尺寸小于常规最低粒径的石英砂，而小于最外层的筛笼12c的网孔尺寸的石英砂会透过最外层的筛笼12c进入到筒体121内，并随着浆水一并排出，这样即可实现不同粒径规格的石英砂洗矿、选矿的操作。在步骤3中通过色选操作中，通过色选处理线5可以有效保证整个石英砂中的杂质被剔除出来，而且通过排料装置57分别将不同的石英砂进行区别处理，使得含有杂质外壳的石英砂或者杂质均被送入到二次处理线23内进行二次处理。需要说明的是，在二次处理线23中，上述物料依次经过酸洗机构、磁选机231和脱水筛232；使得含有杂质外壳的石英砂被酸洗机构溶解杂质外壳，而杂质一般为铁质的杂质，为此利用磁选机231实现剔除该部分的杂质。其中二次处理线23的设计使得石英砂在生产过程中能够提高石英原矿石的加工率，提高了产品的质量。本发明提供了一种石英砂生产方法，本生产方法容易操作，加工方便，能够有效保证产品的质量以及废品的产生。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种石英砂生产线，其特征在于，包括：

洗矿分选系统，包括依次连接的多级粉碎线、冲洗分选线和酸洗线；

制砂系统，包括精碎线、筛选机构、二次处理线和烘干线，所述精碎线的输入端连接于酸洗线的输出端，所述筛选机构用于接收精碎线所输出的物料并对物料分级筛选，所述筛选机构设置有成品出料口和次品出料口，所述次品出料口连接于二次处理线的输入端，所述二次处理线的输出端和成品出料口均与烘干线的输入端连接；

水循环系统，包括供酸装置、调节池和泥水处理单元，所述供酸装置输出端与酸洗线连接，所述供酸装置用于加热并向酸洗线供给清洗酸液，所述调节池用于接收酸洗线、冲洗分选线以及二次处理线所排出的废水，所述调节池内设置有用于调节废水pH值的调节组件；所述泥水处理单元的输入端与调节池连接，所述泥水处理单元的输出端通过管路向酸洗线、冲洗分选线以及二次处理线供给净化后的废水；及

仓储系统，用于接收烘干线所输出的成品石英砂。

2.根据权利要求1所述的一种石英砂生产线，其特征在于，所述二次处理线包括依次设置的酸洗机构、磁选机和脱水筛；所述酸洗机构连接于次品出料口输出端并用于酸洗次品出料口所输出的次品物料，所述磁选机的输入端连接于酸洗机构的输出端，所述磁选机的输出端通过脱水筛连接于烘干线的输入端；所述脱水筛和酸洗机构所排出的废水通过管路与调节池连接，所述泥水处理单元的输出端通过管路向脱水筛和酸洗机构供给净化后的废水。

3.根据权利要求2所述的一种石英砂生产线，其特征在于，所述酸洗机构包括暂存斗、料兜、第二酸洗池和龙门吊架，所述暂存斗的入料端连接于次品出料口，所述第二酸洗池相对的两侧上均设置有轨道，所述龙门吊架可滑动安装在轨道上，所述龙门吊架用于钩挂料兜在暂存斗、第二酸洗池以及磁选机输入端之间往复运动；所述第二酸洗池通过管路与调节池连接。

4.根据权利要求1所述的一种石英砂生产线，其特征在于，所述筛选机构包括筛选罐，所述筛选罐顶部设有进料口，所述筛选罐内从上至下依次设有第一筛板和第二筛板，所述第一筛板和第二筛板均倾斜设置在筛选罐内，第一筛板和第二筛板的顶端均连有高频振动器，所述筛选罐位于第一筛板和第二筛板的底端侧壁上均设置有所述成品出料口；所述次品出料口设置在筛选罐的底部。

5.根据权利要求1所述的一种石英砂生产线，其特征在于，所述泥水处理单元包括沉淀池、清液池、泥水压滤机和抽吸管路，所述沉淀池的输入端与调节池的输出端连接，所述清液池的输入端与沉淀池的输出端连接，所述清液池的输出端通过管路与酸洗线、冲洗分选线以及二次处理线供给净化后的废水；所述沉淀池和清液池的底部均连通抽吸管路的一端，所述抽吸管路的另一端与泥水压滤机连接，所述泥水压滤机的污水输出端与沉淀池连通。

6.根据权利要求3所述的一种石英砂生产线，其特征在于，所述供酸装置包括加热罐、储料罐以及输送管路，所述加热罐的输入端与储料罐的输出端连接，所述加热罐的输出端通过输送管路与第二酸洗池及酸洗线连接。

7.根据权利要求3所述的一种石英砂生产线，其特征在于，所述冲洗分选线包括能够绕自身轴向中心转动的筒体、传动装置以及底架，传动装置固定在底架上，筒体安装在传动装置上，所述筒体的出料端上设置有主输送带和废料输送带；废料输送带平行设置在主输送带的侧下方；所述底架位于主输送带的一侧上设置有接收斗，所述接收斗的下端连通废料输送带；所述筒体的进料端内插装有喷淋管。

8.根据权利要求7所述的一种石英砂生产线，其特征在于，所述传动装置包括变频调速电动机、减速器、联轴器、主动摩擦轮和被动摩擦轮，联轴器通过减速器与变频调速电动机连接；主动摩擦轮与被动摩擦轮分别设置在底架两侧，主动摩擦轮与联轴器连接，变频调速电动机通过联轴器带动主动摩擦轮转动，所述筒体架设在主动摩擦轮与被动摩擦轮之间，主动摩擦轮通过摩擦力带动筒体围绕自身轴向中心转动以搅拌物料。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种石英砂生产线，其特征在于，还包括色选处理线，所述色选处理线包括机架、进料斗、接料斗、负压抽吸通道、驱动机构、色选装置及排料装置，进料斗用于接收酸洗线所排除的物料，且设置在机架上；接料斗两端通过转轴可摆动地与机架连接，所述接料斗位于进料斗的下方，且接收进料斗所输出的物料；负压抽吸通道设置在所述进料斗与接料斗之间；驱动机构安装在机架上，所述驱动机构的驱动端与接料斗铰接，以驱动接料斗围绕转轴往复摆动；色选装置设置在机架下方，所述色选装置的进料端连接于接料斗的出料端；排料装置设置在色选装置的输出端，用于分别接收色选装置所输出的合格品石英砂以及次品石英砂；所述排料装置将次品石英砂向酸洗线，所述排料装置将合格品石英砂输向精碎线。

10.一种石英砂生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、原料处理：将石英石矿石初步分选并逐级粉碎，粉碎至粒径小于30mm，得到石英砂；

步骤2、石英砂清洗处理：将多级粉碎后得到的石英砂通过冲洗分选线的圆筒洗矿机进行清洗并进行分级选矿，得到不同粒径的块料；通过人工将圆筒洗矿机排出的大颗粒且带有杂质外壳的矿石挑出，并通过废料输送带输送至酸洗线内进行酸浸，酸浸液为含有金属螯合剂和有机酸的水溶液，固液重量比为0.8-1:1，加热至30-40℃，在功率400-800W的超声波场条件下酸浸60-l00min，抽滤去除第一酸浸液，用70-80℃的去离子水洗涤至滤液呈中性：再浸入第二酸浸液中，固液重量比为1:2-5，加热至60-80℃，搅拌条件下酸浸20-40min，抽滤去除第二酸浸液，用70-80℃的去离子水洗涤至滤液呈中性；并将酸洗后的石英砂与未酸洗的石英砂一并通过圆筒洗矿机进行第二次冲洗分选，得到初级石英砂；

步骤3、色选处理：将酸洗线排出的初级石英砂进行色选，得到合格品石英砂和次品石英砂，排料装置将次品石英砂输向酸洗线，所述排料装置将合格品石英砂输向精碎线进行二次精碎；

步骤4、石英精砂制备：将排料装置所排出的粗石英砂送入精碎线内进行二次精碎；筛选机构接收精碎线所输出的物料并对物料分级筛选，筛选机构设置有成品出料口和次品出料口，次品出料口将次品石英砂送入二次处理线内进行二次精处理，二次处理线的输出端和成品出料口均向烘干线送入石英砂物料，烘干线将石英砂物料在200～300℃下干燥2～3小时，使石英砂的水含量不超过0.1％；得到石英精砂；

步骤5、后处理：烘干线将烘干后的精石英砂送入到多级粉料筛中进行粒级分筛，多级粉料筛每个出料口上均通过除铁器进行除铁，并通过振动筛进行末级分筛后分装打包入库，完成石英砂加工。