一种沙漠砂生产光伏玻璃低铁石英砂的选矿方法与流程

本发明属于非金属矿选矿技术，涉及利用沙漠砂生产光伏玻璃用低铁石英砂的选矿提纯方法。

背景技术：

1、随着光伏太阳能行业迅猛发展，光伏玻璃作为光伏组件的重要封装材料得到了爆发式增长。据统计，截止2022年3季度，在产的光伏玻璃产能为7.6万t/d，计划在建产能高达20万t/d。为满足光伏玻璃的生产需求，优质的低铁石英砂作为其战略资源对保障该行业的可持续健康发展显得尤其重要。光伏玻璃用低铁砂的质量要求为：

2、成份要求：sio2≥99.3%，al2o3≤0.50%，fe2o3≤0.010%（100ppm）；

3、粒度要求：+0.71mm=0，71~0.6mm≤5%，-0.105mm≤5%；

4、为生产上述光伏玻璃用低铁石英砂，需要采用脉石英、石英岩、石英砂岩、天然海相沉积砂等优质的硅质资源。随着资源的日益贫乏，国内正在寻求从马来西亚、印度尼西亚、澳洲等国外进口，生产工艺也从常规的“破碎-粉磨-分级-磁选”逐渐向“静态酸浸泡法”等化学选矿工艺发展，导致资源越来越难以获得，成本也越来越高。

5、沙漠砂在我国的分布很广，储量巨大，若能够用其生产光伏玻璃用低铁石英砂，则意义巨大，可以从根本上保障光伏玻璃行业的资源安全，促进高质量可持续发展。

6、沙漠砂是在自然风化及风力的长期作用下形成的，一般由石英（sio2）、钾（钠）长石（k（na）alsi3o8）、云母、钙（铝）质硅酸盐、黄铁矿、褐铁矿、钛铁矿、榍石、角闪石、锆石和其它多种杂质矿物组成。例如：内蒙古通辽地区的风积沙漠砂的化学成份一般为sio288.50%，al2o35.15%，fe2o30.45%，远远不满足低铁砂的质量要求，无法使用。但其粒度级配0.6~0.105mm含量在90%以上，符合低铁石英砂用硅质原料要求，若能通过选矿提纯，可以在节约资源成本的同时节省破碎、磨矿成本，有望在光伏玻璃用低铁石英砂行业得到广泛应用。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了节约资源成本的同时节省破碎、磨矿成本，提供的一种沙漠砂生产光伏玻璃低铁石英砂的选矿方法，在研究沙漠砂矿物学特性的基础上，采用“物理法提纯+浮选分离长石+酸洗深度提纯”工艺，实现石英同含fe2o3、al2o3、tio2较高的长石和杂质矿物（褐铁矿、钛铁矿、锆石、榍石等）的有效分离，并通过动态深度提纯工艺生产出满足要求的光伏玻璃用低铁石英砂。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种沙漠砂生产光伏玻璃用低铁石英砂的选矿方法，包括以下步骤：

4、1）物理法提纯：沙漠砂经过筛分除杂-擦洗-脱泥-分级-重选-中磁-强磁-高强磁物理选矿步骤，去除沙漠砂中的重矿物、磁性矿物、泥质和黏土质矿物，得到磁选精砂；

5、2）浮选分离长石：对步骤1）得到的磁选精砂进行调浆-浮选工艺分离长石，得到浮选石英精砂；

6、（3）酸洗深度提纯：浮选石英精砂送入动态连续深度提纯机组，进行酸洗提纯浮选石英精砂，然后经过常规的中和-清洗-脱水，得到质量满足要求的光伏玻璃用低铁石英砂。

7、进一步的，物理法提纯中的重选采用了φ600螺旋溜槽，中磁选用了0.4~0.7t的高梯度中磁机，强磁选选用了1.0t~1.4t的高梯度强磁选机，高强磁选选用了1.3t~1.6t的周期式高梯度浆料磁选机；

8、进一步的，浮选分离长石：在中性ph值6~8或酸性ph值2~3环境下，采用反浮选从石英中分离长石，浮选药剂采用现有常规的反浮选药剂，所得长石可作为陶瓷原料使用。

9、进一步的，所述深度提纯机组包括两个相连的罐体，一个罐体上部的一侧设有进料口、另一各罐体的一侧设有出料口，每个罐体下部的一侧设有排污口；每个罐体上端设有密封盖板，密封盖板上设有主轴支座、传动机构及变频电机，主轴支座中设有转动配合的主轴，变频电机通过传动机构带动主轴转动，主轴穿过密封盖板伸入到罐体内腔中，主轴上连接有至少一组叶轮；密封盖板上还设有蒸汽进口管、出气孔，蒸汽进口管伸入到罐体至少一半的距离，密封盖板上设有测温传感器，罐体轮廓形状为5~8边形结构，罐体内可拆卸连接由al2o3或花岗岩衬板构成的内衬。

10、进一步的，通过定量给料机将浮选石英精砂给入动态连续深度提纯机组，与此同时，在hf酸：草酸为7：3体系下，使矿浆浓度60%、酸浓度8%，在65~85℃下提纯浮选石英精砂，提纯时间为2h，从而实现快速反应溶解，使石英砂表面浸染铁、包裹铁、裂隙铁及部分含fe2o3、al2o3分离，得到光伏玻璃用低铁石英砂成份要求：sio2≥99.3%，al2o3≤0.50%，fe2o3≤0.010%（100ppm）；粒度要求：+0.71mm=0，71~0.6mm≤5%，-0.105mm≤5%。

11、发明的有益效果：

12、采用上述发明，可以将质量为sio288.50%，al2o35.15%，fe2o30.45%的低品位沙漠砂提纯为sio299.58% al2o30.10% fe2o30.010%（100ppm）的光伏玻璃用低铁石英砂并且实现成本可控，为太阳能光伏玻璃行业的可持续发展提供了资源保障，降低了国家对优质硅质资源的依赖程度。

技术特征：

1.一种沙漠砂生产光伏玻璃用低铁石英砂的选矿方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种沙漠砂生产光伏玻璃用低铁石英砂的选矿方法，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的一种沙漠砂生产光伏玻璃用低铁石英砂的选矿方法，其特征在于：

4.根据权利要求书3所述的一种沙漠砂生产光伏玻璃用低铁石英砂的选矿方法，其特征在于：通过定量给料机将浮选石英精砂给入动态连续深度提纯机组，与此同时，在hf酸：草酸为7：3体系下，使矿浆浓度60%、酸浓度8%，在65~85℃下提纯浮选石英精砂，提纯时间为2h，从而实现快速反应溶解，使石英砂表面浸染铁、包裹铁、裂隙铁及部分含fe2o3、al2o3分离，得到光伏玻璃用低铁石英砂成份要求：sio2≥99.3%，al2o3≤0.50%，fe2o3≤0.010%（100ppm）；粒度要求：+0.71mm=0，71~0.6mm≤5%，-0.105mm≤5%。

技术总结
本发明公开了一种沙漠砂生产光伏玻璃用低铁石英砂的选矿方法包括：（1）物理法提纯：包括“筛分除杂‑擦洗‑脱泥‑分级‑重选‑中磁‑强磁‑高强磁”等物理选矿工艺，去除沙漠砂中的重矿物、磁性矿物、泥质和黏土质矿物；（2）浮选分离长石：对磁选精砂进行调浆‑浮选工艺分离长石，得到浮选石英精砂；（3）酸洗深度提纯：对浮选石英精砂进行酸洗深度提纯‑中和‑清洗‑脱水工艺处理，得到质量满足要求的光伏玻璃用低铁石英砂，为太阳能光伏玻璃行业的可持续发展提供了资源保障，降低了国家对优质硅质资源的依赖程度。

技术研发人员：汤红运,张冲,吴建新,张戟伟,钱潜,周新军
受保护的技术使用者：中建材玻璃新材料研究院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13