一种高流动性石英粉的制备方法与流程

本发明属于石英粉的制备技术领域，具体是涉及一种高流动性石英粉的制备方法。

背景技术

石英粉又称硅微粉、石英砂，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，颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度(20-200目为1.5)，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于koh溶液，熔点1650℃。从矿山开采出的石英石经加工后，但是严格的说，一般细度在120目以下（小于120目）的产品称石英砂，超过120目的产品称为石英粉。石英粉不分等级，只分规格。因其具备白度高，无杂质、铁量低等特点，故应用范围广。

中国专利申请201510196169.3公开了一种石英粉表面活性复合改性方法，其包括以下步骤：（1）将一定量的待改性石英粉以低速搅拌4～6分钟，再以高速搅拌10～15分钟；（2）按石英粉重量的0.3～0.4%、0.35～0.45%分别称取硅烷偶联剂和甲醇，将二者混合均匀后加入石英粉中，以低速搅拌1～3分钟，再以高速搅拌12～16分钟；（3）按石英粉重量的0.04～0.1%加入硬脂酸，以高速搅拌1～3分钟，即得到所需要的石英粉。

但是上述的现有技术中的石英粉在制备的时候并不能对其流动性进行改善提高，为了提高石英粉的流动性还需要另外增加设备对制备好的石英粉进行改性，一方面操作麻烦，增加了制备成本，另一方面降低了制备效率，耗费时长，消耗大量劳动力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高流动性石英粉的制备方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中石英粉在制备的时候并不能对其流动性进行改善提高，为了提高石英粉的流动性还需要另外增加设备对制备好的石英粉进行改性，增加了制备成本降低了制备效率，耗费时长，消耗大量劳动力的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高流动性石英粉的制备方法，其包括如下步骤：

s1、初步粉碎：利用电控箱控制电机带动粉碎辊转动，然后把石英石矿料从进料斗加入粉碎箱内，被转动的两组粉碎辊配合进行石料粉碎；

s2、初步筛滤：粉碎后的石料经过两组滤网过滤大颗粒的石料后落到粉碎箱底部，抽出滤网可以把大颗粒的石料从新倒入进料斗进行粉碎；

s3、焚烧制粉：打开燃气管道上的阀门，再利用电控箱控制气泵和电子点火器工作，利用气泵把粉碎箱底部的石英粉从喷嘴喷到燃烧炉内，角形石英粉随气流被输送到电子点火器与燃气配合产生的火焰中，当角形粉末经过高温火焰场时，首先被熔化为无定形颗粒，当它离开高温场后被迅速冷却时即刻收缩变为球形颗粒；

s4、收集并包装：球形颗粒最后落到集料盒内制成高流动性的石英粉成品，抽出集料盒对高流动性的石英粉成品打包存储。

优选的，在步骤s1中，所述石英石矿料使用前需要用鄂式磕石机对大块的石英石矿料处理成小块的石料，以使石英石矿料能够放入进料斗中进行粉碎。

优选的，在步骤s3中，所述的电子点火器与燃气配合产生的火焰燃烧产生的高温通过出气管排出，最后由进气管进入粉碎箱内对粉碎的石料进行预热，而且通过进气阀门可以便于控制火焰燃烧的大小。

优选的，在步骤s3中，所述的燃气管道内通入的燃气包括乙炔气、石油液化气、氢气或者天然气。

优选的，在步骤s3中，为了提高石英粉的流动性，并降低能源消耗，所述的燃气管道内通入的燃气为乙炔气与氧气的混合气体的体积比κ为（1.5-2.2）：（4.3-6.2），所述的高温t为1850-3230℃。进一步的，所述的体积比κ与高温t满足κ·t大于等于780小于等于1540。

优选的，在步骤s3中，所述的球形颗粒的规格d为400-1000目。进一步的，为了进一步提高石英粉的流动性，所述的球形颗粒的规格d与乙炔气与氧气的混合气体的体积比κ、高温t满足以下关系：

d=t/［ε·（1/κ）］；

其中，ε为所述的球形颗粒的规格系数，取值范围为1.05-2.78；（1/κ）为体积因数；上式只进行数值计算，不涉及单位运算。

上述的制备方法采用一种高流动性石英粉的制备装置，该制备装置包括粉碎箱和燃烧炉，所述粉碎箱和燃烧炉的底部外侧均安装有减震支腿，所述粉碎箱的顶部设置有进料斗，且粉碎箱的内部通过轴承固定安装有两组相互配合的粉碎辊，所述粉碎箱的正面顶端一侧固定安装有与粉碎辊传动连接的电机，所述粉碎箱的内壁上位于粉碎辊的底端设有限位槽，且限位槽内滑动连接有滤网，所述粉碎箱的一侧设置有进气管，且粉碎箱的另一侧固定安装有气泵，所述气泵的输入端贯穿粉碎箱的一侧底端连接有吸尘罩，且气泵的输出端通过管道连接有贯穿燃烧炉一侧上端的喷嘴，所述燃烧炉的内壁上固定安装有电子点火器。

所述燃烧炉的外侧固定有与电子点火器连通的燃气管道，所述燃烧炉的正面底端连接有进气阀门，且燃烧炉的内部底端滑动连接有集料盒，所述燃烧炉的顶部焊接有出气管，且出气管通过管道与进气管固定连接。

优选的，所述滤网至少设有两组，且两组滤网的端部贯穿粉碎箱连接有带抽拉块的端盖。

优选的，所述粉碎箱的内部底端倾斜10-20度设置，且吸尘罩位于粉碎箱内倾斜部的底端。

优选的，所述燃气管道的内部安装有阀门，且燃气管道的表面设有与阀门传动连接的调节扶手。

优选的，所述进气阀门包括位于进气口上下端的导轨，且导轨之间滑动连接有粘贴密封垫片的挡板。

优选的，所述燃烧炉的内部底端设有滑槽，且集料盒的底端设有与滑槽大小相对应的滑块，所述集料盒的外端贯穿燃烧炉设有抽拉槽，且燃烧炉与集料盒连接处粘贴有密封垫圈。

优选的，所述粉碎箱的正面一侧嵌装有电控箱，且电控箱通过导线分别与电机、气泵和电子点火器连接。

优选的，所述的减震支腿是在支腿下部设置有减震垫，所述的减震垫由橡胶或者聚乙烯制成。

与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：

1、本发明的高流动性石英粉的制备方法，通过变频电机带动的粉碎辊便于把石英石矿料粉碎成石英粉，且配合多组滤网可以对石英粉进行筛分，提高石英粉的质量；

2、本发明的高流动性石英粉的制备方法，利用气泵把石英粉吸入燃烧炉内配合电子点火器可以对石英粉熔化为无定形颗粒，再通过自由落体离开高温场后被迅速冷却时即刻收缩变为球形颗粒，提高石英粉的流动性；

3、本发明的高流动性石英粉的制备方法，出气管与进气管通过管道连接可以把燃烧炉内的高温通入粉碎箱内对粉碎的石料进行预热，降低能源消耗；

4、本发明的高流动性石英粉的制备方法，通过设置燃气管道内通入的燃气为乙炔气与氧气的混合气体的体积比及与高温t的关系，提高石英粉的流动性，并降低能源消耗；

5、本发明的高流动性石英粉的制备方法，通过设置所述的球形颗粒的规格与乙炔气与氧气的混合气体的体积比κ、高温t之间满足的关系，以进一步提高石英粉的流动性。

附图说明

图1为本发明的高流动性石英粉的制备方法流程图；

图2为本发明的高流动性石英粉的制备装置示意图；

图3为本发明的高流动性石英粉的制备装置剖视图。

图2-3中：1粉碎箱、2进料斗、3粉碎辊、4变频电机、5限位槽、6滤网、7进气管、8气泵、9吸尘罩、10喷嘴、11燃烧炉、12电子点火器、13燃气管道、14阀门、15出气管、16进气阀门、17集料盒、18滑槽、19滑块、20减震支腿、21电控箱。

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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

实施例1

如图1所示，一种高流动性石英粉的制备方法，其包括以下步骤：

s1、初步粉碎：利用电控箱控制变频电机带动粉碎辊转动，然后把石英石矿料从进料斗加入粉碎箱内，被转动的两组粉碎辊配合进行石料粉碎；

s2、初步筛滤：粉碎后的石料经过两组滤网过滤大颗粒的石料后落到粉碎箱底部，抽出滤网可以把大颗粒的石料从新倒入进料斗进行粉碎或者用作其他途径；

s3、焚烧制粉：手动打开燃气管道内的阀门，再利用电控箱控制气泵和电子点火器工作，利用气泵把粉碎箱底部的石英粉从喷嘴喷到燃烧炉内，角形石英粉随气流被输送到电子点火器与燃气配合产生的火焰中，当角形粉末经过高温火焰场时，首先被熔化为无定形颗粒，当它通过自由落体离开高温场后被迅速冷却时即刻收缩变为球形颗粒；

s4、收集并包装：所述的球形颗粒石英粉最后落到集料盒内制成高流动性的石英粉成品，抽出集料盒对高流动性的石英粉成品打包存储。

在步骤s1中，所述石英石矿料使用前需要用鄂式磕石机对大块的石英石矿料处理成小块的石料，以使石英石矿料能够放入进料斗中进行粉碎。

所述的燃气管道内通入的燃气包括乙炔气、石油液化气或者天然气等可燃性气体。

在步骤s3中，为了提高石英粉的流动性，并降低能源消耗，所述的燃气管道内通入的燃气为乙炔气与氧气的混合气体的体积比κ为（1.5-2.2）：（4.3-6.2），所述的高温t为1850-3230℃。

进一步的，所述的体积比κ与高温t满足κ·t大于等于780小于等于1540。

在步骤s3中，所述的球形颗粒的规格d为400-1000目。进一步的，为了进一步提高石英粉的流动性，所述的球形颗粒的规格d与乙炔气与氧气的混合气体的体积比κ、高温t满足以下关系：

d=t/［ε·（1/κ）］；

其中，ε为所述的球形颗粒的规格系数，取值范围为1.05-2.78；（1/κ）为体积因数；上式只进行数值计算，不涉及单位运算。

如图2-3所示，本发明还提供了一种流动性石英粉的制备装置，用于上述的制备方法之中，所述的制备装置包括粉碎箱1和燃烧炉11，所述粉碎箱1和燃烧炉11的底部外侧均安装有减震支腿20，所述粉碎箱1的顶部焊接有进料斗2，且粉碎箱1的内部通过轴承固定安装有两组相互配合的粉碎辊3，所述粉碎箱1的正面顶端一侧固定安装有与粉碎辊3传动连接的变频电机4，所述粉碎箱1的内壁上位于粉碎辊3的底端设有限位槽5，且限位槽5内滑动连接有滤网6，所述粉碎箱1的一侧焊接有进气管7，且粉碎箱1的另一侧固定安装有气泵8，所述气泵8的输入端贯穿粉碎箱1的一侧底端连接有吸尘罩9，且气泵8的输出端通过管道连接有贯穿燃烧炉11一侧上端的喷嘴10，所述燃烧炉11的内壁上固定安装有电子点火器12。

燃烧炉11的外侧固定有与电子点火器12连通的燃气管道13，所述燃烧炉11的正面底端滑动连接有进气阀门16，且燃烧炉11的内部底端滑动连接有集料盒17，所述燃烧炉11的顶部焊接有出气管15，且出气管15通过管道与进气管7固定连接。

所述滤网6至少设有两组，且两组滤网6的端部贯穿粉碎箱1连接有带抽拉块的端盖。通过多组滤网6可以提高石英粉的筛分效果，而带抽拉块的端盖可以便于抽出滤网6。

所述粉碎箱1的内部底端倾斜10-20度设置，且吸尘罩9位于粉碎箱1内倾斜部的底端。通过吸尘罩9位于粉碎箱1内倾斜部的底端可以便于利用气泵8把粉碎箱1内部底端的石英粉吸入燃烧炉11内。

所述燃气管道13的内部安装有阀门14，且燃气管道13的表面设有与阀门14传动连接的调节扶手。通过阀门14和与阀门14传动连接的调节扶手可以便于控制燃气管道13内燃气的导通量。

所述进气阀门16包括位于进气口上下端的导轨，且导轨之间滑动连接有粘贴密封垫片的挡板。通过导轨和导轨之间粘贴密封垫片的挡板可以便于调节进气口的空间大小，调节方便，从而实现控制火焰燃烧的大小。

所述燃烧炉11的内部底端设有滑槽18，且集料盒17的底端设有与滑槽18大小相对应的滑块19，所述集料盒17的外端贯穿燃烧炉11设有抽拉槽，且燃烧炉11与集料盒17连接处粘贴有密封垫圈。通过滑槽18和滑块19可以便于集料盒17与燃烧炉11滑动，而抽拉槽可以方便集料盒17的抽出与推进燃烧炉11，利用密封垫圈可以提高集料盒17与燃烧炉11之间的密封性。

所述粉碎箱1的正面一侧嵌装有电控箱21，且电控箱21通过导线分别与变频电机4、气泵8和电子点火器12连接。

综上所述：该发明通过变频电机4带动的粉碎辊3便于把石英石矿料粉碎成石英粉，且配合多组滤网6可以对石英粉进行筛分，利用气泵8把石英粉吸入燃烧炉11内配合电子点火器12可以对石英粉熔化为无定形颗粒，再通过自由落体离开高温场后被迅速冷却时即刻收缩变为球形颗粒，出气管15与进气管7通过管道连接可以把燃烧炉11内的高温通入粉碎箱1内对粉碎的石料进行预热，该发明结构设计简单合理，操作方便省时省力，提高石英粉的流动性，加快工作效率。

实施例2

如图1所示，一种高流动性石英粉的制备方法，其包括以下步骤：

s1、初步粉碎：利用电控箱控制变频电机带动粉碎辊转动，然后把石英石矿料从进料斗加入粉碎箱内，被转动的两组粉碎辊配合进行石料粉碎；

s2、初步筛滤：粉碎后的石料经过两组滤网过滤大颗粒的石料后落到粉碎箱底部，抽出滤网可以把大颗粒的石料从新倒入进料斗进行粉碎或者用作其他途径；

s3、焚烧制粉：手动打开燃气管道内的阀门，再利用电控箱控制气泵和电子点火器工作，利用气泵把粉碎箱底部的石英粉从喷嘴喷到燃烧炉内，角形石英粉随气流被输送到电子点火器与燃气配合产生的火焰中，当角形粉末经过高温火焰场时，首先被熔化为无定形颗粒，当它通过自由落体离开高温场后被迅速冷却时即刻收缩变为球形颗粒；

s4、收集并包装：所述的球形颗粒石英粉最后落到集料盒内制成高流动性的石英粉成品，抽出集料盒对高流动性的石英粉成品打包存储。

在步骤s1中，所述石英石矿料使用前需要用鄂式磕石机对大块的石英石矿料处理成小块的石料，以使石英石矿料能够放入进料斗中进行粉碎。

在步骤s3中，所述的电子点火器与燃气配合产生的火焰燃烧产生的高温通过出气管排出，再由进气管进入粉碎箱内对粉碎的石料进行预热，而且通过进气阀门可以便于控制火焰燃烧的大小。所述的燃气管道内通入的燃气为氢气。

如图2-3所示，本发明还提供了一种流动性石英粉的制备装置，用于上述的制备方法之中，所述的制备装置包括粉碎箱1和燃烧炉11，所述粉碎箱1和燃烧炉11的底部外侧均安装有减震支腿20，所述粉碎箱1的顶部焊接有进料斗2，且粉碎箱1的内部通过轴承固定安装有两组相互配合的粉碎辊3，所述粉碎箱1的正面顶端一侧固定安装有与粉碎辊3传动连接的变频电机4，所述粉碎箱1的内壁上位于粉碎辊3的底端设有限位槽5，且限位槽5内滑动连接有滤网6，所述粉碎箱1的一侧焊接有进气管7，且粉碎箱1的另一侧固定安装有气泵8，所述气泵8的输入端贯穿粉碎箱1的一侧底端连接有吸尘罩9，且气泵8的输出端通过管道连接有贯穿燃烧炉11一侧上端的喷嘴10，所述燃烧炉11的内壁上固定安装有电子点火器12。

燃烧炉11的外侧固定有与电子点火器12连通的燃气管道13，所述燃烧炉11的正面底端滑动连接有进气阀门16，且燃烧炉11的内部底端滑动连接有集料盒17，所述燃烧炉11的顶部焊接有出气管15，且出气管15通过管道与进气管7固定连接。

所述滤网6至少设有两组，且两组滤网6的端部贯穿粉碎箱1连接有带抽拉块的端盖。通过多组滤网6可以提高石英粉的筛分效果，而带抽拉块的端盖可以便于抽出滤网6。

所述粉碎箱1的内部底端倾斜10-20度设置，且吸尘罩9位于粉碎箱1内倾斜部的底端。通过吸尘罩9位于粉碎箱1内倾斜部的底端可以便于利用气泵8把粉碎箱1内部底端的石英粉吸入燃烧炉11内。

所述燃气管道13的内部安装有阀门14，且燃气管道13的表面设有与阀门14传动连接的调节扶手。通过阀门14和与阀门14传动连接的调节扶手可以便于控制燃气管道13内燃气的导通量。

所述进气阀门16包括位于进气口上下端的导轨，且导轨之间滑动连接有粘贴密封垫片的挡板。通过导轨和导轨之间粘贴密封垫片的挡板可以便于调节进气口的空间大小，调节方便，从而实现控制火焰燃烧的大小。

所述燃烧炉11的内部底端设有滑槽18，且集料盒17的底端设有与滑槽18大小相对应的滑块19，所述集料盒17的外端贯穿燃烧炉11设有抽拉槽，且燃烧炉11与集料盒17连接处粘贴有密封垫圈。通过滑槽18和滑块19可以便于集料盒17与燃烧炉11滑动，而抽拉槽可以方便集料盒17的抽出与推进燃烧炉11，利用密封垫圈可以提高集料盒17与燃烧炉11之间的密封性。

所述粉碎箱1的正面一侧嵌装有电控箱21，且电控箱21通过导线分别与变频电机4、气泵8和电子点火器12连接。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。