專利名稱：一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超白玻璃生產原料的加工領域，具體涉及一種以海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝。
背景技術：
超白砂是制備超白玻璃的基本原料，超白玻璃是一種超透明低鐵玻璃，一般其原料成分中!^e2O3含量< 90ppm，它是一種高品質、多功能的新型高檔玻璃品種，又以其獨特的高透光率，被大量的應用于薄膜太陽能電池及太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的玻璃基片等高科技領域。超白砂的純度和元素含量直接影響著所制備出的產品質量。傳統(tǒng)超白砂的制備工藝為 石英原礦一一 > 破碎一一 > 磨礦一一 > 分級一一 > 磁選或擦洗一一 > 浮選或酸浸等工序， 最后制成7(T90ppm的產品。傳統(tǒng)生產超白砂的原料一般為石英巖礦，生產工藝較為復雜， 成本較高。相比巖礦原料，海相沉積型天然石英砂的存儲量大，不需要經破礦、磨礦等工藝從而降低了選礦工藝成本，但由于海相沉積型天然石英砂表面受鐵質污染及海相沉積型天然石英砂中含鐵礦物、重礦物的存在，使海相沉積型天然石英砂質量很難滿足超白玻璃工業(yè)的要求。近十幾年，福建、海南等沿海地區(qū)已經利用海相沉積型天然石英砂為原料通過擦洗、重選等選礦工藝制備出了滿足普通浮法玻璃工業(yè)的產品。該工藝流程為篩分一一 >兩次脫泥一一 > 分級一一 > 擦洗一一 > 兩段重選一一 > 洗礦一一 > 產品，其生產出含鐵量為 450ppm的精砂產品。該工藝制得的精砂產品雖然能滿足當前市場制備浮法玻璃的原料要求，但不能滿足制備超白玻璃原料的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝，本工藝采用海相沉積型天然石英砂為原料，對天然石英砂原料分別進行了擦洗、脫泥、分級、重選、磁選及兩次擦洗作業(yè)，主要去除海相沉積型天然石英砂中伴生的鋯鈦等比重大的礦物以及含鐵質的薄膜、泥質鐵及弱磁性礦物，產品經脫水、晾干使水分達到要求后，即為合格的超白砂。本工藝易于實現，通過本發(fā)明工藝，提高了海相沉積型天然石英砂的利用價值，并大大降低了生產超白砂的成本，填補了國內海相沉積型天然石英砂加工超白砂的空白。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案予以實現的
a)篩分將海相沉積型天然石英砂原料中雜草、礫石去除；
b)擦洗采用擦洗設備對海相沉積型天然石英砂進行高濃度加堿介質擦洗作業(yè)，去除海相沉積型天然石英砂粒表面的鐵質薄膜；
c)篩分利用篩分設備，篩除海相沉積型天然石英砂大于Imm的粗砂；
d)脫泥利用脫泥斗去除海相沉積型天然石英砂中的泥質和水分，提高分級效率；e)分級利用分級設備將海相沉積型天然石英砂原料根據粒度范圍的不同進行兩段分
級；
f)重選采用專業(yè)重選設備進行多級重選，將海相沉積型天然石英砂中重礦物分離去
除；
g)磁選選用高梯度強磁選選礦設備，去除海相沉積型天然石英砂本身具有的弱磁性礦物和操作過程中帶入的磁性物質；
h)脫泥利用脫泥設備，對海相沉積型天然石英砂進行濃縮，提高礦漿濃度；
i)擦洗采用擦洗設備對重選、磁選及脫泥后產品進行高速攪拌清水擦洗作業(yè)，保證選礦精砂表面清潔；
j)脫水及晾干用脫水設備脫除海相沉積型天然石英砂中的水分，待晾干使水分達到要求后，即為合格的超白砂成品，其Fe2O3含量可達到7(T90ppm。所述步驟b)是加入質量百分比濃度為5(Γ60%的NaOH溶液進行堿擦洗，加入量為 4 6Kg/t，擦洗時間為l(T20min，所述步驟h)是清水擦洗，擦洗時間為5 15min。所述步驟e)采取兩段分級作業(yè)，第一段分級粒度控制在-0. 71mm，第二段分級粒度控制在-O. 71mm +0. 154mm。所述步驟f)是采用塔式螺旋溜槽進行2 3級重選，實現海相沉積型天然石英砂中含鐵重礦物的分離，進一步提高海相沉積型天然石英精砂的質量。所述步驟g)是采用高梯度強磁選機，磁選場強為1. ri. 6特斯拉。本發(fā)明涉及的一種海相沉積型的天然石英砂加工超白砂的生產工藝，該工藝與同類型技術相比優(yōu)點在于體現在對海相沉積型天然石英砂兩次高強度攪拌、高濃度擦洗作業(yè)上，由于海相沉積型天然石英砂表面有大量氯化物、硫酸根離子、微生物、藻類及水溶性氯離子形成的薄膜和膠結物，現在技術一般采用加入酸性介質(如鹽酸、硫酸)擦洗和無介質擦洗，該步驟只能除去海相沉積型天然石英砂粒表面的氧化物，作用不明顯。在堿性介質的環(huán)境下加入堿性藥劑易于更好的去除海相沉積型天然石英砂粒表面雜質薄膜和膠結物等，本發(fā)明工藝采用在第一次擦洗作業(yè)中加入堿性介質(氫氧化鈉)擦洗，經堿性介質擦洗后產品取得較好的效果。本發(fā)明工藝第二次擦洗是利用清水，作業(yè)目的是脫除海相沉積型天然石英砂在第一次擦洗中殘留的堿藥劑及進一步降低海相沉積型天然石英砂中狗203含量，一般可使天然石英砂中I^e2O3含量再降10 30ppm ；本發(fā)明選用高梯度強磁選選礦設備，去除海相沉積型天然石英砂本身具有的弱磁性礦物和操作過程中帶入的磁性物質；其次，在擦洗作業(yè)過程中，通過葉輪高速攪拌作用，礦漿受到激烈攪拌而呈高速的紊流，使礦粒具有較大的動量和相互撞擊力，也會提高礦粒表面雜質的分離率和膠結物的碎解率。
具體實施例方式本發(fā)明所提供的一種海相沉積型的天然石英砂加工超白砂的生產工藝，通過以下具體步驟完成
a)篩分將海相沉積型天然石英砂原料中雜草、礫石等去除；
b)擦洗采用擦洗設備加入質量百分比濃度為5(Γ60%的NaOH溶液對海相沉積型天然石英砂進行高濃度加堿介質擦洗作業(yè)，加入量為T6Kg/t，去除海相沉積型天然石英砂粒表面的鐵質薄膜等；c)篩分利用篩分設備，篩除海相沉積型天然石英砂大于Imm的粗砂；
d)脫泥利用脫泥斗去除海相沉積型天然石英砂中的泥質和水分，提高分級效率；
e)分級利用分級設備按標準將海相沉積型天然石英砂原料進行兩段分級，第一段分級粒度控制在-0. 71mm，第二段分級粒度控制在-0. 71mm +0. 154mm ；
f)重選采用塔式螺旋溜槽進行2 3級重選，多級重選將有效的實現海相沉積型天然石英砂中含鐵重礦物的分離，進一步提高海相沉積型天然石英精砂的質量；
g)磁選選用高梯度強磁選選礦設備，去除海相沉積型天然石英砂本身具有的弱磁性礦物和操作過程中帶入的磁性物質，磁選場強為1. ΓΙ. 6特斯拉；
h)脫泥利用脫泥設備，對海相沉積型天然石英砂進行濃縮，提高礦漿濃度；
i)擦洗采用擦洗設備對重選后產品進行高速攪拌清水擦洗作業(yè)，擦洗時間為 5 15min，脫除海相沉積型天然石英砂在第一次擦洗中殘留的堿藥劑及進一步降低海相沉積型天然石英砂中I^e2O3含量，保證選礦精砂表面清潔；
j)脫水及晾干用脫水設備脫除海相沉積型天然石英砂中的水分，待晾干使水分達到要求后，即為合格的超白砂成品，其!^e2O3含量可達到7(T90ppm。本發(fā)明涉及的一種海相沉積型天然石英砂生產超白砂的工藝，該工藝易于實現。 現已建成一條年產6萬噸超白太陽能玻璃砂生產線，調試成功，達到設計指標并即將投產。上述實施例為本發(fā)明的較佳實施方式，詳細說明了本發(fā)明的技術構思和實施要點，并非是對本發(fā)明的保護范圍進行限制，凡根據本發(fā)明精神實質所作的任何簡單修改及等效結構變換或修飾，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟a)篩分將海相沉積型天然石英砂原料中雜草、礫石去除；b)擦洗采用擦洗設備對海相沉積型天然石英砂進行高濃度加堿介質擦洗作業(yè)，去除海相沉積型天然石英砂粒表面的鐵質薄膜；c)篩分利用篩分設備，篩除海相沉積型天然石英砂大于Imm的粗砂；d)脫泥利用脫泥斗去除海相沉積型天然石英砂中的泥質和水分，提高分級效率；e)分級利用分級設備將海相沉積型天然石英砂原料根據粒度范圍的不同進行兩段分級；f)重選采用專業(yè)重選設備進行多級重選，將海相沉積型天然石英砂中重礦物分離去除；g)磁選選用高梯度強磁選選礦設備，去除海相沉積型天然石英砂本身具有的弱磁性礦物和操作過程中帶入的磁性物質；h)脫泥利用脫泥設備，對海相沉積型天然石英砂進行濃縮，提高礦漿濃度；i)擦洗采用擦洗設備對重選、磁選及脫泥后產品進行高速攪拌清水擦洗作業(yè)，保證選礦精砂表面清潔；j)脫水及晾干用脫水設備脫除海相沉積型天然石英砂中的水分，待晾干使水分達到要求后，即為合格的超白砂成品，其!^e2O3含量可達到7(T90ppm。
2.根據權利要求1所述的一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝，其特征在于所述步驟b)是加入質量百分比濃度為50 60%的NaOH溶液進行堿擦洗，加入量為 4 6Kg/t，擦洗時間為l(T20min，所述步驟i)是清水擦洗，擦洗時間為5 15min。
3.根據權利要求1所述的一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝，其特征在于所述步驟e)采取兩段分級作業(yè)，第一段分級粒度控制在-0. 71mm，第二段分級粒度控制在-0. 71mm +0. 154mm。
4.根據權利要求1所述的一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝，其特征在于所述步驟f)是采用塔式螺旋溜槽進行2 3級重選，實現海相沉積型天然石英砂中含鐵重礦物的分離，進一步提高海相沉積型天然石英精砂的質量。
5.根據權利要求1所述的一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝，其特征在于所述步驟g)是采用高梯度強磁選機，磁選場強為ι. ri. 6特斯拉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海相沉積型天然石英砂加工超白砂的生產工藝，本工藝采用海相沉積型天然石英砂為原料，對天然石英砂原料分別進行高濃度加堿介質擦洗、脫泥、分級、多級重選、高梯度強磁選及高強度攪拌清水擦洗作業(yè)，主要去除海相沉積型天然石英砂中伴生的鋯鈦等比重大的礦物以及含鐵質的薄膜、泥質鐵及弱磁性礦物，產品經脫水、晾干使水分達到要求后，即為合格的超白砂成品，其Fe2O3含量可達到70~90ppm。本工藝易于實現，通過本發(fā)明工藝，提高了海相沉積型天然石英砂的利用價值，并大大降低了生產超白砂的成本，填補了國內海相沉積型天然石英砂加工超白砂的空白。
文檔編號C03C6/04GK102320748SQ20111018331
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權日2011年7月1日
發(fā)明者于永琪, 任東風, 侯軍發(fā), 孫鴻平, 張克堅, 張婷婷, 張躍英, 彭善志, 彭壽, 文貴強, 段樹桐, 郭聞宇 申請人:中國建材國際工程集團有限公司, 海南三箭科技開發(fā)有限公司, 蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院