一种超高纯石英砂的提纯设备及其提纯方法

本发明涉及石英砂，具体涉及一种超高纯石英砂的提纯设备及其提纯方法。

背景技术：

1、石英砂是一种自然界常见的非金属矿物原料，使用的范围广泛，常被用于玻璃制品、建筑材料、半导体技术、光纤通讯电缆和薄膜材料等领域，对于半导体技术和光纤通讯电缆领域来说，需要用到的石英砂纯度要求很高，因此需要对石英砂进行提纯。

2、参考公开号为：“cn116272766a”的“一种石英砂提纯设备”，其提出了“一种高效、多重提纯的石英砂提纯设备，通过微波加热，可以实现短时间内对石英砂进行高温处理，快速分解有机物质、杂质矿物等杂质，从而达到提高石英砂纯度的目的，此外，微波加热具有加热速度快、能耗低、操作简便等优点，可以有效地提高石英砂的加工效率和提纯效果”。

3、上述技术问题的技术方案为，通过微波加热对石英砂进行高温处理，利用温度控制达到石英砂提纯的目的。

4、但是现有技术中，石英砂在进行提纯时，收到的影响因素有很多，如酸的浓度、温度和浸洗的时间，单纯的控制温度，对于石英砂提纯的纯度虽然有提升，但是对于提纯要求高的石英砂任然达不到要求，为此设立一种超高纯石英砂的提纯设备及其提纯方法。

技术实现思路

1、本发明解决技术问题采用的技术方案是：一种超高纯石英砂的提纯设备及其提纯方法，包括浸洗槽，所述浸洗槽内部设有旋转滚筒，所述旋转滚筒上开设有门，所述旋转滚筒一侧位于浸洗槽侧板上固定设有电机，所述电机的输出轴贯穿浸洗槽的一边与旋转滚筒的一边固定连接，所述浸洗槽上滑动连接密封上板，所述密封上板上设有混合箱体，所述混合箱体上均匀分布多个储液罐，所述浸洗槽一侧设有沉淀槽，所述沉淀槽一侧设有箱门，所述沉淀槽一侧固定设有控制面板，所述沉淀槽上方设有第一抽水泵，所述抽水泵的输入管道贯穿沉淀槽的上板，所述抽水泵的输出管道贯穿浸洗槽的侧板，所述浸洗槽底部设有三通管道，所述三通管道其中一个通口出设有电磁阀门，所述三通管道另一个通口出设有第二抽水泵，所述第二抽水泵的输出管道贯穿沉淀槽的底板；

2、所述浸洗槽、混合箱体和沉淀槽内部均设有ph测试仪，所述ph测试仪均电性连接控制面板；

3、所述密封上板侧边上均固定连接加热管，所述密封上板内表面上固定设有温度感应器，所述加热管和温度感应器均电性连接控制面板。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述密封上板一侧转动连接遮板，所述密封上板靠近沉淀槽的侧板上设有滑槽，所述密封上板与遮板相对应的面设有排气管道。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述储液罐底部设有输液电磁阀门，所述储液罐上端设有连接口。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述沉淀槽通过隔板分割成两个区域，分为液体沉淀区域和控制区域，所述控制区域内部设有控制箱，所述控制箱内部设有电路板、电源和cpu数据处理中心，所述沉淀槽与密封上板相接触的面设有固定块，所述固定块为杆状，滑动连接在滑槽内部。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述混合箱体底面设有混合液体电磁阀门。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转滚筒的三分之二的高度位于浸洗槽内部，所述旋转滚筒上开设有孔，所述浸洗槽上设有液位可视柱。

9、作为本发明的一种优选技术方案，一种超高纯石英砂的提纯设备的提纯方法，其具体步骤如下：t1、将已经经过水洗、分级脱泥、擦洗和磁选的石英砂放置在旋转滚筒内部，首先先去除石英砂内部的铁元素和吕元素，选用合适的酸，如硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸，对石英砂内部的铁元素和吕元素进行去除，选用合适的酸后，将酸先灌入储液罐中，以及纯水灌入储液罐中准备备用；

10、t2、当酸已经准备好后，滑动密封上板，使浸洗槽保持相对密封状态，通过控制面板启动输液电磁阀门，将酸注入混合箱体内部，通过混合箱体内部的ph测试仪检测内部的酸碱程度，调整混合箱体内部酸的浓度，在达到需要的酸度浓度后，通过控制面板启动混合液体电磁阀门和关闭输液电磁阀门，使酸进入浸洗槽，对旋转滚筒内部的石英砂进行初步酸洗，此时电机也开始旋转，带动旋转滚筒转动，使内部石英砂翻动；

11、t3、通过浸洗槽上的液位可视柱，观察内部液体高度，在高度浸没到旋转滚筒一定高度后，通过控制面板关闭混合液体电磁阀门，此时启动加热管，对内部酸进行加热，并且通过温度感应器时刻掌控内部温度，在进行浸洗一段时间后，启动第二抽水泵向沉淀槽内部输入使用过的酸，此时混合箱体上的混合液体电磁阀门启动，同时进行排出和输入酸的动作，在沉淀槽内部的酸，会沉淀一段时间，第一抽水泵会优先抽取上层酸进入混合箱体，将酸进行二次利用，同时二次利用的酸浓度会在混合箱体和沉淀槽进行检测，时刻保证酸浓度符合要求；

12、t4、在石英砂提纯完成后，将浸洗槽和沉淀槽内部的酸通过电磁阀门和箱门收集，进行后续处理，然后再对旋转滚筒内部的石英砂进行钛元素和铬元素去除，去除步骤重复t1、t2和t3，此时采用的酸不同，为浓硫酸和氢氟酸，其中在步骤中要利用排气管道对产生的气体进行收集。

13、本发明具有以下优点：1、通过浸洗槽既可以实现浸泡清洗又可以通过旋转滚筒形成喷洒效果，对石英砂进行双重提纯；

14、2、通过浸洗槽、混合箱体和沉淀槽实现酸液循环，节省资源，减小提纯成本；

15、3、通过在密封上板上的加热管以及浸洗槽、混合箱体和沉淀槽内部均设有ph测试仪，可以有效的控制酸的温度和ph值，使酸的浓度和ph值始终满足石英砂提纯的要求，严控温度和浓度，实现对石英砂高纯度提纯。

技术特征：

1.一种超高纯石英砂的提纯设备，包括浸洗槽(1)，其特征在于，所述浸洗槽(1)内部设有旋转滚筒(2)，所述旋转滚筒(2)上开设有门(3)，所述旋转滚筒(2)一侧位于浸洗槽(1)侧板上固定设有电机(4)，所述电机(4)的输出轴贯穿浸洗槽(1)的一边与旋转滚筒(2)的一边固定连接，所述浸洗槽(1)上滑动连接密封上板(5)，所述密封上板(5)上设有混合箱体(6)，所述混合箱体(6)上均匀分布多个储液罐(7)，所述浸洗槽(6)一侧设有沉淀槽(8)，所述沉淀槽(8)一侧设有箱门(9)，所述沉淀槽(8)一侧固定设有控制面板(10)，所述沉淀槽(8)上方设有第一抽水泵(11)，所述抽水泵(11)的输入管道贯穿沉淀槽(8)的上板，所述抽水泵(11)的输出管道贯穿浸洗槽(6)的侧板，所述浸洗槽(1)底部设有三通管道(12)，所述三通管道(12)其中一个通口出设有电磁阀门(13)，所述三通管道(12)另一个通口出设有第二抽水泵(14)，所述第二抽水泵(14)的输出管道贯穿沉淀槽(8)的底板；

2.如权利要求1所述的一种超高纯石英砂的提纯设备，其特征在于，所述密封上板(5)一侧转动连接遮板(15)，所述密封上板(5)靠近沉淀槽(8)的侧板上设有滑槽(54)，所述密封上板(5)与遮板(15)相对应的面设有排气管道(52)。

3.如权利要求1所述的一种超高纯石英砂的提纯设备，其特征在于，所述储液罐(7)底部设有输液电磁阀门(72)，所述储液罐(7)上端设有连接口(71)。

4.如权利要求1所述的一种超高纯石英砂的提纯设备，其特征在于，所述沉淀槽(8)通过隔板分割成两个区域，分为液体沉淀区域和控制区域，所述控制区域内部设有控制箱(81)，所述控制箱(81)内部设有电路板、电源和cpu数据处理中心，所述沉淀槽(8)与密封上板(5)相接触的面设有固定块，所述固定块为杆状，滑动连接在滑槽(54)内部。

5.如权利要求1所述的一种超高纯石英砂的提纯设备，其特征在于，所述混合箱体(6)底面设有混合液体电磁阀门(16)。

6.如权利要求1所述的一种超高纯石英砂的提纯设备，其特征在于，所述旋转滚筒(2)的三分之二的高度位于浸洗槽(1)内部，所述旋转滚筒(2)上开设有孔，所述浸洗槽(1)上设有液位可视柱。

7.一种超高纯石英砂的提纯设备及其提纯方法，采用权利1所述的一种超高纯石英砂的提纯设备，其具体步骤如下：

技术总结
本发明公开了一种超高纯石英砂的提纯设备及其提纯方法，包括浸洗槽，所述浸洗槽内部设有旋转滚筒，所述旋转滚筒上开设有门，所述旋转滚筒一侧位于浸洗槽侧板上固定设有电机，所述电机的输出轴贯穿浸洗槽的一边与旋转滚筒的一边固定连接，所述浸洗槽上滑动连接密封上板；通过浸洗槽既可以实现浸泡清洗又可以通过旋转滚筒形成喷洒效果，对石英砂进行双重提纯；通过浸洗槽、混合箱体和沉淀槽实现酸液循环，节省资源，减小提纯成本；通过在密封上板上的加热管以及浸洗槽、混合箱体和沉淀槽内部均设有PH测试仪，可以有效的控制酸的温度和PH值，使酸的浓度和PH值始终满足石英砂提纯的要求，严控温度和浓度，实现对石英砂高纯度提纯。

技术研发人员：薛惠芹,王绪龙,池海龙,董刚
受保护的技术使用者：南京大学连云港高新技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15