一种石英砂加工超白砂的生产工艺的制作方法

本发明属于矿产表面处理，特别涉及一种石英砂加工超白砂的生产工艺。

背景技术：

1、我国当前人造石英石生产企业超过500家，生产线超过1000条，年产石英石板材1.2亿平方米左右，年产值300亿元左右，全球市场对石英石产品的需求正以每年20%～30%的速度增长，在需求强劲的带动下，近几年掀起了一波新建生产线的热潮，2021年美国进口石英石板材货值约17.2亿美元（约合110亿人民币），比上年增长45.8%，美国及海外市场对石英石的需求强劲增长。

2、我国人造石英石板材行业对石英砂（粉）的需求量为500万吨/年以上，全球石英石行业的年需求量约1000万吨，沂南石英砂和朝阳石英砂是我国重要的石英砂原产地，需要将沂南石英砂和朝阳石英砂生产成超白石英砂，以满足超白玻璃和板材的使用；

3、石英砂加工时，直接将石英砂进行破碎、研磨、除铁除锈后得到石英砂成品，然后再根据石英砂的纯度和色度进行筛分和色选，但是，传统的石英砂生产成品，得到的纯白石英砂较少，不能满足市场的需求，且超白石英砂的白度在90.3左右，使得超白石英砂价位一直处于高位，因此本申请提出对颗粒度为32-120目的石英砂颗粒加工成超白石英砂的工艺，对沂南石英砂生产的超白砂白度达到96.41，对朝阳石英砂生产的超白砂白度达到97.57，满足市场对超白石英砂的需求，降低生产成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种石英砂加工超白砂的生产工艺，石英砂在低温硅酸钠的作用下，活性石英的晶体向方石英转变，相位角转变，通透性增强，消光效果更好，宏观表现为白度更高，石英砂在高温及碳酸氢钠的作用下，石英砂微表面凹凸不平，突出部分熔解，石英砂表面趋向于光滑，减少漫反射，增加透光性，石英砂在高温及氟化钠作用下，部分铁氧化物转化为铁盐，使白度增高，杂色减少，从而得到超白砂。

2、技术方案如下：一种石英砂加工超白砂的生产工艺，包括如下生产工艺：

3、a、原料选取：选取粒度在32-120目之间的石英砂，将选取的石英砂至于料仓内，备用；

4、b、筛选：将步骤a中的石英砂去除杂质、弱磁性矿物和重矿物质，得到筛选后的石英砂；

5、c、配置药剂：按石英砂质量占比（‰），将硅酸钠0.5-2‰、碳酸氢钠5-7‰和氟化钠3-5‰配置成药剂，将药剂进行水解制成溶剂，溶剂与石英砂的质量比为1:10；

6、d、搅拌混合：将步骤b中的石英砂与步骤c中的溶剂进行充分混合；

7、e、预热：将步骤d中混合药剂后的石英砂进行预热，预热温度为600℃；

8、f、高温相变：将步骤e预热后的石英砂加入高温相变设备内，进行高温相变，温度为960-1060℃，时间为1-2小时，得到透光性强、白度高、杂质少的石英砂。

9、上述技术方案在使用过程中：首先石英砂在低温硅酸钠的作用下，活性石英的晶体向方石英转变，相位角转变，通透性增强，消光效果更好，宏观表现为白度更高，然后在高温碳酸氢钠的作用下，石英砂微表面凹凸不平，突出部分熔解，石英砂表面趋向于光滑，减少漫反射，增加透光性，最后石英砂在高温及氟化钠作用下，部分铁氧化物转化为铁盐，使白度增高，杂色减少，从而得到超白砂。

10、作为优选，所述步骤b的筛选包括如下步骤：

11、b1、将步骤a中料仓内的石英砂通过给料机和皮带机加入风选机，将石英砂中的灰尘和重矿进行筛分；

12、b2、将步骤b1中去除杂质和重矿的石英砂加入环式磁选机组内进行对弱磁性矿物去除。

13、作为优选，所述环式磁选机组为磁力大小为17000gs永磁磁选机，对石英砂原料进行重复磁选5-7次。

14、通过风选和磁选，去除石英砂中的杂质、重矿和磁性物，从而得到满足要求的石英砂原料，提升石英砂生产成超白砂的质量。

15、作为优选，所述药剂中按石英砂质量占比（‰），硅酸钠0.5‰、碳酸氢钠5‰和氟化钠3‰。

16、作为优选，所述药剂中按石英砂质量占比（‰），硅酸钠2‰、碳酸氢钠7‰和氟化钠5‰。

17、作为优选，所述药剂中按石英砂质量占比（‰），硅酸钠1‰、碳酸氢钠6‰和氟化钠4‰。

18、作为优选，所述步骤d搅拌混合设备采用双螺旋搅拌机，所述双螺旋搅拌机倾斜设置。

19、作为优选，所述步骤f中得到的超白石英砂加入冷却设备内进行冷却，得到冷却后的超白石英砂；

20、作为优选，将冷却后的超白石英砂投入石英砂摇摆筛内进行筛分，将非标粒径砂去除，得到筛分后的超白石英砂；

21、作为优选，将筛分后的超白石英砂进行色选，将杂色砂去除，得到成品石英砂。

22、将生产的超白石英砂进行冷却降温，通过摇摆筛将生产过程中产生的非标粒径砂去除，并通过色选机将杂色砂进行筛除，从而得到超白石英砂，进一步提升超白石英砂的纯度和精度。

23、采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

24、1、石英砂在低温硅酸钠的作用下，活性石英的晶体向方石英转变，相位角转变，通透性增强，消光效果更好，宏观表现为白度更高，石英砂在高温及碳酸氢钠的作用下，石英砂微表面凹凸不平，突出部分熔解，石英砂表面趋向于光滑，减少漫反射，增加透光性，石英砂在高温及氟化钠作用下，部分铁氧化物转化为铁盐，使白度增高，杂色减少，从而得到超白砂；

25、2、通过风选和磁选，去除石英砂中的杂质、重矿和磁性物，从而得到满足要求的石英砂原料，提升石英砂生产成超白砂的质量；

26、3、将生产的超白石英砂进行冷却降温，通过摇摆筛将生产过程中产生的非标粒径砂去除，并通过色选机将杂色砂进行筛除，从而得到超白石英砂，进一步提升超白石英砂的纯度和精度。

技术特征：

1.一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，包括如下生产工艺：

2.根据权利要求1所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤b的筛选包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，所述环式磁选机组为磁力大小为17000gs永磁磁选机，对石英砂原料进行重复磁选5-7次。

4.根据权利要求1所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，所述药剂中按石英砂质量占比（‰），硅酸钠0.5‰、碳酸氢钠5‰和氟化钠3‰。

5.根据权利要求1所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，所述药剂中按石英砂质量占比（‰），硅酸钠2‰、碳酸氢钠7‰和氟化钠5‰。

6.根据权利要求1所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，所述药剂中按石英砂质量占比（‰），硅酸钠1‰、碳酸氢钠6‰和氟化钠4‰。

7.根据权利要求1所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤d搅拌混合设备为搅拌导料机，所述搅拌导料机为双螺旋搅拌机，所述双螺旋搅拌机倾斜设置。

8.根据权利要求1所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，所述步骤f中得到的超白石英砂加入冷却设备内进行冷却，得到冷却后的超白石英砂。

9.根据权利要求8所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，将冷却后的超白石英砂投入石英砂摇摆筛内进行筛分，将非标粒径砂去除，得到筛分后的超白石英砂。

10.根据权利要求9所述的一种石英砂加工超白砂的生产工艺，其特征在于，将筛分后的超白石英砂进行色选，将杂色砂去除，得到成品石英砂。

技术总结
本申请涉及矿产表面处理技术领域，提供一种石英砂加工超白砂的生产工艺，包括将硅酸钠0.5‑2‰、碳酸氢钠5‑7‰和氟化钠3‑5‰（石英砂质量配比）配置成药剂，将药剂进行水解制成溶剂，溶剂与石英砂进行充分混合，然后加入高温相变设备内，进行高温相变，本发明的有益效果是：石英砂在低温硅酸钠的作用下，活性石英的晶体向方石英转变，相位角转变，通透性增强，消光效果更好，宏观表现为白度更高，石英砂在高温及碳酸氢钠的作用下，石英砂微表面凹凸不平，突出部分熔解，石英砂表面趋向于光滑，减少漫反射，增加透光性，石英砂在高温及氟化钠作用下，部分铁氧化物转化为铁盐，使白度增高，杂色减少，从而得到超白砂。

技术研发人员：陈国伟
受保护的技术使用者：青州统一重工机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21