酸洗石英砂快速洗净的方法

酸洗石英砂快速洗净的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石英砂的提纯技术领域。更具体地说，本发明涉及一种酸洗石英砂快速洗净的方法。
【背景技术】
[0002]石英砂是非常重要的非金属矿物原料，广泛用于玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等行业。石英砂品位的高低和价值的大小主要取决于石英砂自身的金属杂质矿物含量的多少，尤其是以杂质铁为代表金属矿物的含量多少，来决定石英砂的自身价值和使用价值。现有的石英砂除铁的方法主要有:I)多级磁选，该方法适用于含有强磁铁的石英砂提纯工艺，但其除铁效果难以达到预期的效果和目的；2)在I)的基础上再进行浮选，虽然能达到一定的预期效果，但产品质量不稳定，难以把石英提纯到微量级(0.5-20ppm)以下；3)在I)的基础上进行酸洗除铁，其不仅能达到预期的效果，且产品质量稳定，能大规模批量生产，是目前提纯石英砂的最有效的办法，但其最大的缺点是酸洗提纯过程中会产生大量的废酸和废水，污染环境。
[0003]目前，酸洗提纯石英砂过程中的废酸、废水主要是采用碱液中和至PH= 7，然后再排放，但长期排放不仅浪费大量的淡水资源，而且还会对环境造成一定的污染。因此，亟需寻找一种既能够彻底清除石英砂中的铁矿物质的酸液配方，又能够很好的处理含酸废水，还能够把处理后的含酸废水能全部回收利用且不影响产品质量的快速洗净的工艺方法。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是提供一种酸洗石英砂快速洗净的方法，其在经过酸洗后的石英砂中加入吸附袋，吸附石英砂中的剩余酸，通过多次清水洗涤最终获得纯净的石英砂，设计了酸液回收装置，先经过加热回收酸液中易挥发的酸成分，后经过调节PH将酸转化为沉淀排出，加入碱液将酸液中的铁杂质排出，得到可回收车间循环利用的清水，本发明设计的酸液回收装置具有环保节能，操作方便，成本低廉的优点。
[0005]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种酸洗石英砂快速洗净的方法，包括以下步骤:
[0006]步骤一、将待酸洗的石英砂放入酸洗提纯装置中，加入酸洗液，将酸洗提纯装置内的温度加热至60?85°C，并开启循环系统使热的酸洗液循环动态酸洗石英砂，酸洗3?6h后脱出并收集酸洗液；
[0007]步骤二、将酸洗后的石英砂送至水洗装置中，向石英砂中埋设多个吸附袋，10?20min后取出所有吸附袋，向水洗装置中加入清水浸泡10?20min，然后搅拌洗涤，将洗涤液排出，再次放入吸附袋吸附、清水浸泡、搅拌洗涤多次至石英砂表面呈中性，合并所述洗涤液;将洗净的石英砂转至干燥器中干燥3?4h，得纯化的石英砂；
[0008]其中，所述吸附袋为活性炭纤维材质，所述吸附袋内部装有I?5g的粒径为0.2?
0.5mm的青石子，所述吸附袋装入青石子后在放入石英砂中之前，经过了预处理:将装有青石子的吸附袋放入澄清的石灰水中浸泡10?20min，然后取出烘干，待用；
[0009]步骤三、将收集的酸洗液和合并的洗涤液转至酸液回收装置中，进行废酸和废水的处理。
[0010]优选的是，所述的酸洗石英砂快速洗净的方法，所述酸液回收装置包括:
[0011]罐体，其为上下封闭的中空结构，所述罐体的上部设有进液口，底部设有排液口，所述罐体的内部从上到下水平设有第一闸板和第二闸板，将所述罐体内部分隔成互不连通的上部空间、中部空间和下部空间，所述上部空间的罐体外壁设有加热套，所述第一闸板和所述第二闸板的上部分别设有第一过滤网和第二过滤网；所述上部空间、所述中部空间和所述下部空间内均设有搅拌器；
[0012]酸雾回收机构，其设置在所述上部空间内且位于所述进液口上部，所述气体回收机构包括至少两排水平设置的管组，所述管组包括多个水平且相互平行的空心管，所述空心管的两端分别与所述罐体内壁可拆卸连接，所述空心管的管壁上设有多个通孔，所述空心管内部填充有吸附酸雾的阴阳离子交换树脂；
[0013]第一喷头，其设置在所述中部空间内，所述第一喷头的进液口通过第一软管与所述罐体外部的石灰乳储存罐连通，所述第一软管的中部设有第一阀门；
[0014]第二喷头，其设置在所述下部空间，所述第二喷头的进液口通过第二软管与所述罐体外部的质量分数为2.5%的氢氧化钠水溶液储存罐连通，所述第二软管的中部设有第二阀门；
[0015]第一pH计，其设置在所述中部空间内；
[0016]第二pH计，其设置在所述下部空间内；
[0017]所述第一阀门、所述第二阀门、所述第一pH计和所述第二pH计与控制器电连接，所述控制器设置为:接收所述第一PH计检测所述中部空间内液体的第一pH值，和所述第二pH计检测的所述下部空间内液体的第二 pH值，若第一 pH值小于6时，所述控制器控制所述第一阀门打开，所述第一喷头向所述中部空间输送石灰乳，若第一PH值不小于6时，所述控制器控制所述第一阀门关闭；若第二PH值小于8.5时，所述控制器控制所述第二阀门打开，所述第二喷头向所述下部空间输送氢氧化钠水溶液，若第二 PH值不小于8.5时，所述控制器控制所述第二阀门关闭。
[0018]优选的是，所述的酸洗石英砂快速洗净的方法，所述步骤三的具体操作为:将酸洗液和洗涤液通过所述进液口导入所述上部空间，启动所述加热套加热至40?50°C，搅拌I?2h后，停止加热，打开所述第一闸板，将液体导入所述中部空间，打开所述第一阀门，调节液体pH至6?7，搅拌20?30min后，静置10?20min，打开所述第二闸板，将液体导入所述下部空间，打开所述第二阀门，调节液体pH至8.5?9，搅拌20?30min后，静置10?20min，从所述排液口排出液体，并用草酸调节PH至6?7，过滤去除沉淀，得清水送入车间循环使用。
[0019]优选的是，所述的酸洗石英砂快速洗净的方法，所述排液口内接有第三过滤网。
[0020]优选的是，所述的酸洗石英砂快速洗净的方法，所述吸附袋的埋设密度为30g/个。
[0021]优选的是，所述的酸洗石英砂快速洗净的方法，所述空心管的两端与所述罐体内壁接触的部位设有密封垫。
[0022]优选的是，所述的酸洗石英砂快速洗净的方法，澄清的石灰水中加入有体积分数为0.1?0.3 %的双氧水。
[0023]优选的是，所述的酸洗石英砂快速洗净的方法，所述的酸洗液由2?15重量份的氢氟酸、5?20重量份的氟硅酸、4?25重量份的草酸、I?8重量份的盐酸以及50?90重量份的水组成。
[0024]优选的是，所述的酸洗石英砂快速洗净的方法，所述上部空间、所述中部空间和所述下部空间的高度比为1.5:1:1。
[0025]本发明至少包括以下有益效果:
[0026]1、本发明在经过酸洗后的石英砂中加入吸附袋，吸附石英砂中的剩余酸，通过多次清水洗涤最终获得纯净的石英砂，设计了酸液回收装置，先经过加热回收酸液中易挥发的酸成分，后经过调节PH将酸转化为沉淀排出，加入碱液将酸液中的铁杂质排出，得到可回收车间循环利用的清水，本发明设计的酸液回收装置能够很好的处理含酸废水，具有环保节能，操作方便，成本低廉的优点；
[0027]2、青石子的主要成分为CaO，还含有一定量的MgO，能够吸收中和酸液中的酸，将装有青石子的吸附袋埋设入石英砂中，石英砂中的残留的酸液慢慢渗透入吸附袋中，与青石子接触并与其发生中和反应，吸附袋为活性炭纤维材质能够吸附石英砂中的酸气等引起的异味，多次吸附和清水洗涤，从而获得纯净的石英砂，快速彻底的洗净石英砂表面残留的杂质和酸物质，经过吸附后减少洗涤液中的含酸量，降低洗涤液后期处理的难度；
[0028]3、酸液回收装置设置了上部、中部和下部空间，首先在上部空间将酸液中的易挥发的酸通过树脂吸附，实现酸雾的回收，在加热的情况下，酸液中的盐酸和氢氟酸等已挥发的酸被吸附酸的树脂吸附，吸附完成后，将空心管从上部空间中取出，并用水等解吸液将树脂中的酸回收，回收的酸可加入一定量新鲜的酸洗液再次用于石英砂的酸洗工艺中；酸雾回收完成后将上部空间的酸液导入中部空间，第一喷头向其中加入石灰水，通过控制器调节酸液PH至6?7，将酸液中的氟硅酸和草酸转化为氟硅酸钙和草酸钙，去除酸液中的氟硅酸和草酸，收集第二过滤网上氟硅酸钙和草酸钙加入等当量的稀硫酸，生成氟硅酸和草酸可再次送入石英砂的酸洗车间中循环利用，生成的硫酸钙可作副产品出售;待中部空间的酸液沉淀完全后，打开第二闸板，将酸液导入下部空间中，第