CN114392835A - 一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺 - Google Patents

一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，具体制作方法包括以下步骤，S1，收集尾砂，将尾砂进行破碎处理，将破碎的砂石集中存放，注入清水进行溶解，然后静置沉淀；S2，对沉淀尾矿进行烘干处理，处理过后进行磁选，清除金属杂质；S3，对尾矿进行酸洗处理；S4，对尾矿进行煅烧处理；S5，对尾矿进行二次破碎处理，并将破碎原料分级筛分处理；S6，对尾矿进行碱液清洗，清洗过后进行烘干处理，即完成加工。本发明方法通过将传统的处理石英砂工艺进行结合，对尾砂进行破碎二次净化处理，可去除尾砂中的铁矿，且可统一尾矿尺径，可进行资源再利用较为环保。

Description

一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺
技术领域
本发明涉及石英砂加工技术领域，具体为一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺。
背景技术
石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，其主要矿物成分是SiO2。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。石英砂所具有的独特的物理、化学特性，使得其在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的IT产业中占有举足轻重的地位，特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性，在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用。
石英砂加工过程中会产生尾砂，排放大量的石英砂尾砂会造成严重的环境污染，导致耕地占用、河道、水库淤塞等不良后果，并且造成了大量的资源浪费。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术不足，本发明提供了一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，解决了：石英砂加工过程中会产生尾砂，排放大量的石英砂尾砂会造成严重的环境污染，导致耕地占用、河道、水库淤塞等不良后果，并且造成了大量的资源浪费的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，具体制作方法包括以下步骤，
S1，收集尾砂，将尾砂进行破碎处理，将破碎的砂石集中存放，注入清水进行溶解，然后静置沉淀；
S2，对沉淀尾矿进行烘干处理，处理过后进行磁选，清除金属杂质；
S3，对尾矿进行酸洗处理；
S4，对尾矿进行煅烧处理；
S5，对尾矿进行二次破碎处理，并将破碎原料分级筛分处理；
S6，对尾矿进行碱液清洗，清洗过后进行烘干处理，即完成加工。
作为本发明的进一步优选方式，步骤S1中，首先，将尾矿在振动给料机的作用下，均匀、连续的送进颚式破碎机进行初步破碎；其次，经粗碎后的尾矿由胶带输送机送到反击式破碎机/圆锥破碎机进行再次破碎；然后，细碎后的尾矿由振动筛进行筛分，将粒级不同的物料进行分离，得到超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂；最后，将尾矿统一送入沉淀池中，同时进行搅拌，将尾矿中泥土溶解于水，搅拌过程中转速控制在250-480r/min，温度进行曲线上升式加热，加热温度控制在65-90℃。
作为本发明的进一步优选方式，步骤S2中，石英砂尾砂磁选：将步骤1 中分级得到的超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂分别送入磁选机进行磁选，除去超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂中的磁性金属杂质。
作为本发明的进一步优选方式，步骤S3中，首先配制出浓度为 2.6-2.8mol/L的HCL的预备液，预备液的温度控制在36-38℃，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒中，加水后使得固液比的浓度在40-50％，加入预备液后，将石英砂静置2-4h即可进行清洗至物料pH＝6-7然后再烘干原料。
作为本发明的进一步优选方式，步骤S3中，还可以配制出酸洗溶液中2,2’-联吡啶的质量百分数为1wt％-2wt％，羟基乙酸的质量百分数为4wt％ -8wt％，2,2’-联吡啶与羟基乙酸的质量比为0.6:1.4，预备液的温度控制在 36-38℃，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒混合中，加水后使得固液比的浓度在65-80％，加入预备液后，将石英砂静置2-4h即可进行清洗至物料pH6.5 然后再烘干原料。
作为本发明的进一步优选方式，步骤S5中，往煅烧后的石英砂尾矿上喷水，之后石英砂裂开并且冲去尾矿表面生成的杂质，然后将煅烧后的石英砂尾矿研磨粉碎至150-220目。
作为本发明的进一步优选方式，步骤S6中，在先用弱碱性水溶液冲洗石英砂尾矿，然后再用去离子水冲洗石英砂尾矿，所述弱碱性水溶液为NaOH、 Na2CO3、K2CO3、Na2CO构成的混合物，烘干采用热风机处理，烘干的温度为 80-95℃。
(三)有益效果
本发明提供了一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺。具备以下有益效果：
本发明方法通过将传统的处理石英砂工艺进行结合，对尾砂进行破碎二次净化处理，可去除尾砂中的铁矿，且可统一尾矿尺径，可进行资源再利用较为环保。
附图说明
图1为本发明制作方法原理框架结构示意图。
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。
请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，具体制作方法包括以下步骤，
S1，收集尾砂，将尾砂进行破碎处理，将破碎的砂石集中存放，注入清水进行溶解，然后静置沉淀；
S2，对沉淀尾矿进行烘干处理，处理过后进行磁选，清除金属杂质；
S3，对尾矿进行酸洗处理；
S4，对尾矿进行煅烧处理；
S5，对尾矿进行二次破碎处理，并将破碎原料分级筛分处理；
S6，对尾矿进行碱液清洗，清洗过后进行烘干处理，即完成加工。
步骤S1中，首先，将尾矿在振动给料机的作用下，均匀、连续的送进颚式破碎机进行初步破碎；其次，经粗碎后的尾矿由胶带输送机送到反击式破碎机/圆锥破碎机进行再次破碎；然后，细碎后的尾矿由振动筛进行筛分，将粒级不同的物料进行分离，得到超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂；最后，将尾矿统一送入沉淀池中，同时进行搅拌，将尾矿中泥土溶解于水，搅拌过程中转速控制在250-480r/min，温度进行曲线上升式加热，加热温度控制在65-90℃。
步骤S2中，石英砂尾砂磁选：将步骤1中分级得到的超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂分别送入磁选机进行磁选，除去超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂中的磁性金属杂质。
步骤S3中，首先配制出浓度为2.6-2.8mol/L的HCL的预备液，预备液的温度控制在36-38℃，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒中，加水后使得固液比的浓度在40-50％，加入预备液后，将石英砂静置2-4h即可进行清洗至物料pH＝6-7然后再烘干原料。
步骤S3中，还可以配制出酸洗溶液中2,2’-联吡啶的质量百分数为1wt％-2wt％，羟基乙酸的质量百分数为4wt％-8wt％，2,2’-联吡啶与羟基乙酸的质量比为0.6:1.4，预备液的温度控制在36-38℃，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒混合中，加水后使得固液比的浓度在65-80％，加入预备液后，将石英砂静置2-4h即可进行清洗至物料pH6.5然后再烘干原料。
步骤S5中，往煅烧后的石英砂尾矿上喷水，之后石英砂裂开并且冲去尾矿表面生成的杂质，然后将煅烧后的石英砂尾矿研磨粉碎至150-220目。
步骤S6中，在先用弱碱性水溶液冲洗石英砂尾矿，然后再用去离子水冲洗石英砂尾矿，所述弱碱性水溶液为NaOH、Na2CO3、K2CO3、Na2CO构成的混合物，烘干采用热风机处理，烘干的温度为80-95℃。
实施例一
首先，将尾矿在振动给料机的作用下，均匀、连续的送进颚式破碎机进行初步破碎；其次，经粗碎后的尾矿由胶带输送机送到反击式破碎机/圆锥破碎机进行再次破碎；然后，细碎后的尾矿由振动筛进行筛分，将粒级不同的物料进行分离，得到超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂；最后，将尾矿统一送入沉淀池中，同时进行搅拌，将尾矿中泥土溶解于水，搅拌过程中转速控制在480r/min，温度进行曲线上升式加热，加热温度控制在90℃，石英砂尾砂磁选：将步分级得到的超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂分别送入磁选机进行磁选，除去超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂中的磁性金属杂质，首先配制出浓度为2.8mol/L的HCL的预备液，预备液的温度控制在38℃，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒中，加水后使得固液比的浓度在50％，加入预备液后，将石英砂静置4h即可进行清洗至物料pH＝7然后再烘干原料，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒混合中，加水后使得固液比的浓度在80％，加入预备液后，将石英砂静置4h即可进行清洗至物料pH6.5然后再烘干原料，往煅烧后的石英砂尾矿上喷水，之后石英砂裂开并且冲去尾矿表面生成的杂质，然后将煅烧后的石英砂尾矿研磨粉碎至220目，在先用弱碱性水溶液冲洗石英砂尾矿，然后再用去离子水冲洗石英砂尾矿，所述弱碱性水溶液为 NaOH、Na2CO3、K2CO3、Na2CO构成的混合物，烘干采用热风机处理，烘干的温度为95℃。
实施例二
首先，将尾矿在振动给料机的作用下，均匀、连续的送进颚式破碎机进行初步破碎；其次，经粗碎后的尾矿由胶带输送机送到反击式破碎机/圆锥破碎机进行再次破碎；然后，细碎后的尾矿由振动筛进行筛分，将粒级不同的物料进行分离，得到超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂；最后，将尾矿统一送入沉淀池中，同时进行搅拌，将尾矿中泥土溶解于水，搅拌过程中转速控制在250r/min，温度进行曲线上升式加热，加热温度控制在65℃，石英砂尾砂磁选：将步骤1中分级得到的超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂分别送入磁选机进行磁选，除去超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂中的磁性金属杂质，可以配制出酸洗溶液中2,2’-联吡啶的质量百分数为1wt％，羟基乙酸的质量百分数为4wt％，2,2’-联吡啶与羟基乙酸的质量比为0.6:1.4，预备液的温度控制在36℃，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒混合中，加水后使得固液比的浓度在65％，加入预备液后，将石英砂静置2h即可进行清洗至物料pH6.5然后再烘干原料，往煅烧后的石英砂尾矿上喷水，之后石英砂裂开并且冲去尾矿表面生成的杂质，然后将煅烧后的石英砂尾矿研磨粉碎至 150目，在先用弱碱性水溶液冲洗石英砂尾矿，然后再用去离子水冲洗石英砂尾矿，所述弱碱性水溶液为NaOH、Na2CO3、K2CO3、Na2CO构成的混合物，烘干采用热风机处理，烘干的温度为80℃。
产品的对比参数表格如下：
二氧化硅含量 铁的含量 其他
实施例一 88.6％ 0.2％ 11.2％
实施例二 89.5％ 0.13％ 10.37％
本发明，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明方法通过将传统的处理石英砂工艺进行结合，对尾砂进行破碎二次净化处理，可去除尾砂中的铁矿，且可统一尾矿尺径，可进行资源再利用较为环保。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，其特征在于：具体制作方法包括以下步骤，
S1，收集尾砂，将尾砂进行破碎处理，将破碎的砂石集中存放，注入清水进行溶解，然后静置沉淀；
S2，对沉淀尾矿进行烘干处理，处理过后进行磁选，清除金属杂质；
S3，对尾矿进行酸洗处理；
S4，对尾矿进行煅烧处理；
S5，对尾矿进行二次破碎处理，并将破碎原料分级筛分处理；
S6，对尾矿进行碱液清洗，清洗过后进行烘干处理，即完成加工。
2.根据权利要求1所述的一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，其特征在于：步骤S1中，首先，将尾矿在振动给料机的作用下，均匀、连续的送进颚式破碎机进行初步破碎；其次，经粗碎后的尾矿由胶带输送机送到反击式破碎机/圆锥破碎机进行再次破碎；然后，细碎后的尾矿由振动筛进行筛分，将粒级不同的物料进行分离，得到超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂；最后，将尾矿统一送入沉淀池中，同时进行搅拌，将尾矿中泥土溶解于水，搅拌过程中转速控制在250-480r/min，温度进行曲线上升式加热，加热温度控制在65-90℃。
3.根据权利要求1所述的一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，其特征在于：步骤S2中，石英砂尾砂磁选：将步骤1中分级得到的超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂分别送入磁选机进行磁选，除去超细粒度石英砂尾砂、细粒度石英砂尾砂、粗粒度石英砂尾砂中的磁性金属杂质。
4.根据权利要求1所述的一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，其特征在于：步骤S3中，首先配制出浓度为2.6-2.8mol/L的HCL的预备液，预备液的温度控制在36-38℃，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒中，加水后使得固液比的浓度在40-50％，加入预备液后，将石英砂静置2-4h即可进行清洗至物料pH＝6-7然后再烘干原料。
5.根据权利要求1所述的一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，其特征在于：步骤S3中，还可以配制出酸洗溶液中2,2’-联吡啶的质量百分数为1wt％-2wt％，羟基乙酸的质量百分数为4wt％-8wt％，2,2’-联吡啶与羟基乙酸的质量比为0.6:1.4，预备液的温度控制在36-38℃，将石英砂尾砂原料分别放入洗砂筒混合中，加水后使得固液比的浓度在65-80％，加入预备液后，将石英砂静置2-4h即可进行清洗至物料pH6.5然后再烘干原料。
6.根据权利要求1所述的一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，其特征在于：步骤S5中，往煅烧后的石英砂尾矿上喷水，之后石英砂裂开并且冲去尾矿表面生成的杂质，然后将煅烧后的石英砂尾矿研磨粉碎至150-220目。
7.根据权利要求1所述的一种石英砂尾砂处理与资源化利用的工艺，其特征在于：步骤S6中，在先用弱碱性水溶液冲洗石英砂尾矿，然后再用去离子水冲洗石英砂尾矿，所述弱碱性水溶液为NaOH、Na2CO3、K2CO3、Na2CO构成的混合物，烘干采用热风机处理，烘干的温度为80-95℃。
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