一种方石英的制备方法
【专利说明】 一种方石英的制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明设计非金属矿物加工技术领域，具体涉及一种方石英的制备方法。
【背景技术】
[0003]石英是储量丰富的非金属矿物，主要成分是S12,莫氏硬度为7，具有强耐酸性和极好的电绝缘性。方石英也称方英石、白硅石，是石英族矿物中的一种物种。与石英相比，方石英还具有优良的光学性质、高反射率、高白度、低密度、优良的抗热震性等特点，广泛应用于电子材料、精密铸造、高档涂料、高档油漆、橡胶、塑料、日用化工、油墨、高档陶瓷等领域。
[0004]由于方石英有高温方石英(α 2方石英)和低温方石英(β2方石英)之别。它们之间相变温度在200?270 V，并伴随有较大的体积变化。天然方石英一般产于火山岩形成的气泡中，无天然矿。而石英族矿物在不同的温度、压力下存在相变过程，当温度到达1470 ^时，石英将转变成α-方石英[1]。通常就是利用它的这一性质来进行方石英的工业化生产。
[0005]天然粉石英通过洗涤过滤，将滤物脱水烘干后，烘烧分散成粉状或脱水烘干后加入粘结剂制成块状或蜂窝状，再将粉状、块状或蜂窝状的天然粉石英在1380?1600°C高温中保温1-10小时进行煅烧，冷却后再进行分散磨粉、磁选和风选分级，从而得到方石英粉。该技术存在的问题在于不还是在静态高温炉中进行煅烧，同时从加工工艺可知，所获得的方石英粉纯度不高，生产工艺复杂、生产效率低而造成生产成本高。
[0006]方石英生产工艺:块料-清洗-除杂-装窑-煅烧-保温-去杂-球磨加工-装袋入库。该技术是使用倒烟窑对石英块料直接煅烧生产方石英，该生产工艺存在的问题是为间隙性生产，煅烧还是在静态状态下煅烧方式，所使用的原料石英为块状，物料受热不均，方石英转化率低，所用燃料为油气混合燃料，因此，该生产工艺的劳动条件差、强度大，产量低，高耗能，高污染。这些问题已成为限制方石英生产加工的一大难题。
【发明内容】
[0007]针对现有的石英生产方石英的技术方法或采用工艺、设备中存在的静态煅烧生产能力低、物料保温煅烧能耗高、煅烧过程出现二次污染、方石英转化率低等突出的技术问题，本发明的目的在于克服现有的石英煅烧生产方石英工艺方法中的不足而提供一种利用回转窑锻烧石英连续生产方石英的动态、低能耗、洁净、高效的生产工艺方法。提供一种方石英的制备方法，包括选矿、精选、升温和煅烧，具体制备步骤如下:
(1)选矿:将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用；
(2)精选:筛选步骤(I)的滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升温:将步骤(2)的石英粉用用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温30-50min，获得石英精砂；
(4)煅烧:将步骤的(3)石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑100-1200 °C低中温段的脱水预热50-70min后，再进入1200-1800 °C高温段进行煅烧2_5h，最后经1800-70°C 3-10h冷却段排出，获得成品方石英。
[0008]以上所述的回转窑转速为Ι-lOr/min，采用油气高压混合燃烧升温。
[0009]以上所述的高温区温度1300-1700°C煅烧时间为2.5-4.5h。
[0010]以上所述的冷却温度为1700-75°C，冷却时间为3-8h。
[0011]以上所述的方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.5%
本发明的有益效果是:
本发明采方石英的制备方法，炉膛内在动态下受热均匀，方石英转化率高，缩短了石英生成方石英的时间，石英物料流动方式为低温段-高温锻烧段-低温冷却段，有利于热能的有效利用。本发明制备方法具有可连续生产、能耗低、生产成本低、劳动强度低、产量大、方石英转化率高、污染少、产品纯度高等优点。
【具体实施方式】
[0012]实施例1
(1)选矿:将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用；
(2)精选:筛选步骤(I)的滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升温:将步骤(2)的石英粉用用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温50min，回转窖转速为10r/min，获得石英精砂；
(4)煅烧:将步骤的(3)石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑100-1200°C低中温段的脱水预热70min后，再进入1200-1800°C高温段进行煅烧5h，最后经1800-70°C 1h冷却段排出，获得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.
[0013]实施例2
(1)选矿:将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用；
(2)精选:筛选步骤(I)的滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升温:将步骤(2)的石英粉用用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温30min，回转窖转速为lr/min，获得石英精砂；
(4)煅烧:将步骤的(3)石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑100-1200°C低中温段的脱水预热50min后，再进入1200-1800°C高温段进行煅烧2h，最后经1800-70°C 3h冷却段排出，获得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.
[0014]实施例3
(1)选矿:将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用；
(2)精选:筛选步骤(I)的滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉； (3)升温:将步骤(2)的石英粉用用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温40min，回转窑转速为5r/min，获得石英精砂；
(4)煅烧:将步骤的(3)石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑200-1100°C低中温段的脱水预热60min后，再进入1300-1700°C高温段进行煅烧2.5h，最后经1700-75°C 8h冷却段排出，获得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.
[0015]实施例4
(1)选矿:将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用；
(2)精选:筛选步骤(I)的滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升温:将步骤(2)的石英粉用用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温35min，回转窖转速为8r/min，获得石英精砂；
(4)煅烧:将步骤的(3)石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑300-1000°C低中温段的脱水预热55min后，再进入1300-1650°C高温段进行煅烧4.5h，最后经1650-75°C 6h冷却段排出，获得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.
[0016]实施例5
(1)选矿:将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用；
(2)精选:筛选步骤(I)的滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升温:将步骤(2)的石英粉用用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温45min，回转窑转速为7r/min，获得石英精砂；
(4)煅烧:将步骤的(3)石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑100-1150 °C低中温段的脱水预热50-70min后，再进入1250-1800 °C高温段进行煅烧3.5h，最后经1800-75°C 5h冷却段排出，获得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.5%o
[0017]实施例6
(1)选矿:将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用；
(2)精选:筛选步骤(I)的滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升温:将步骤(2)的石英粉用用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温35min，回转窖转速为3r/min，获得石英精砂；
(4)煅烧:将步骤的(3)石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑100-1150°C低中温段的脱水预热50-70min后，再进入1350_1750°C高温段进行煅烧4h，最后经1750-80°C 6h冷却段排出，获得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于 98.
【主权项】
1.一种方石英的制备方法，包括选矿、精选、升温和煅烧，其特征在于，具体制备步骤如下: (1)选矿:将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用； (2)精选:筛选步骤(I)的滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉； (3)升温:将步骤(2)的石英粉用用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温30-50min，获得石英精砂； (4)煅烧:将步骤的(3)石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑100-1200 °C低中温段的脱水预热50-70min后，再进入1200-1800 °C高温段进行煅烧2_5h，最后经1800-70°C 3-10h冷却段排出，获得成品方石英。2.根据权利要求1所述的方石英的制备方法，其特征在于，所述的回转窑转速为l-10r/min，采用油气高压混合燃烧升温。3.根据权利要求1所述的方石英的制备方法，其特征在于，所述的高温区温度1300-1700°C煅烧时间为 2.5-4.5h。4.根据权利要求1所述的方石英的制备方法，其特征在于，所述的冷却温度为1700-75°C，冷却时间为3-8h。5.根据权利要求1所述的方石英的制备方法，其特征在于，所述的方石英相大于97%和二氧化娃含量大于98.5%。
【专利摘要】本发明公开一种方石英的制备方法，包括选矿、精选、升温和煅烧，将天然石英粉通过洗涤过滤除杂，将滤渣脱水烘干，破碎，备用；筛选滤渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0％、含水量小于30%的石英粉；将石英粉用油气燃烧器对运转中回转窑进行升温30-50min，获得石英精砂；将石英精砂连续均匀地加入运转中回转窑锻烧，石英精砂从回转窑100-1200℃低中温段的脱水预热50-70min后，再进入1200-800℃高温段进行煅烧2-5h，最后经1800-70℃3-10h冷却段排出，获得成品方石英。本发明制备方法具有可连续生产、能耗低、生产成本低、劳动强度低、产量大、方石英转化率高、污染少、产品纯度高等优点。
【IPC分类】C01B33/12
【公开号】CN104961132
【申请号】CN201510293181
【发明人】覃雪欢
【申请人】覃雪欢
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月2日