一种带分布器石英砂酸洗装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石英砂提纯设备，尤其是一种带分布器石英砂酸洗装置。
【背景技术】
[0002]高纯石英砂是以天然优质硅石矿为原料，经一系列物理及化学方法进行精炼提纯而成，纯度可达99.99%?99.999%以上，好的原料矿石可以将其杂质含量总和控制在30yg/g甚至lOyg/g以下。高纯及越高纯度的石英砂是现代高科技技术领域不可缺少的重要的无机非金属材料之一，主要用来制造高纯度高性能的石英玻璃制品(如石英光纤预制棒、拉制大规格单晶硅石英坩祸等)，被广泛应用于大规模、超大规模集成电路、太阳能电池、光纤等的制造领域，及航空、航天、军工、医疗、基因工程等行业中，与现代技术息息相关。
[0003]高纯石英砂世界上做得最好、质量最稳定的当属美国的UNIMIN公司，目前其产品纯度高的可达99.9992%，主要金属杂质含量总合达到8yg/g以下，被行业公认为国际标准，世界高纯石英砂都以其为标杆。
[0004]从普通天然矿石到高纯石英砂的精炼提纯，要经历物理的和化学的多种方法相结合的复杂过程，涉及到矿物加工、机械制造、材料、化学、磁学、电学、矿物鉴定及化学分析等多学科专业技术。通常情况都需要经过人工挑选、磁选、电选、重选、浮选、酸洗、煅烧等过程，通过这些过程可以将大部分杂质除去，不能除去微量杂质元素。要想除去微量杂质，合适的酸洗工艺方法及设备是关键。
[0005]在我国现有石英砂提纯酸洗装置及工艺技术中，方法五花八门。有的是进行转鼓浸取、有的是进行静态浸泡、有的是进行鼓泡浸取，不同厂家都有自己的一套做法，总的来说效果都不太理想。转鼓浸取是先将砂和一定浓度的混合酸装入一个两头尖、中间大，类似于纺锤体的一个容器中，然后将两端封闭，开动电机让其翻滚。这种方法操作很不方便，固液混合不均匀，浸取效果不理想。静态浸泡有的是用池子，有的是用罐子，这种静态浸泡周期长，一般需要达到72h以上，需要的酸浓度高，主要是靠静态渗透去除杂质，其特点是处理量大，但效果差。有人提出一种以蒸汽加热、通入压缩空气进行动态浸取，由于压缩空气压力过大，会带走浸取釜中大量的混合酸汽，使得酸液消耗量在;且空气是由一根导管直接插入到浸取釜中，空气进入釜中未加分散，只将局部砂吹动，起不到搅动作用，因此效果不明显，同时砂对通气管有磨损，对产品质量产生不利影响。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供的一种石英砂酸洗装置，它能解决采用现有设备对石英砂进行提纯时，提纯效率不高以及提纯效果不好的问题。
[0007]发明的目的是这样实现的:
[0008]—种带分布器石英砂酸洗装置，它包括反应釜和反应釜盖，反应釜中设有进酸管、排气管、进水管、压缩空气管道以及加热蒸汽管，反应釜盖上设有联通孔，所述反应釜内底部设有气体分布器，在反应釜中下部设有2-6个放液口，在反应釜底端设有放料口，气体分布器机构包括环形气体分布器、设置在环形气体分布器侧边的支撑机构、以及与支撑机构连接的底座，环形气体分布器上设有开口端，开口端通过密封连接套筒连接，在连接套筒的侧壁插设有第一进气管，第一进气管另一端与外部气体输送管道连接，第二进气管一端插设在反应釜的釜底中心，另一端与外部气体输送管道相连接。
[0009]上述多个放液口等间距排列在反应釜壁上。
[0010]在反应釜外壁中上部设有支撑架。
[0011]上述支撑连接杆至少有3个，等间距分设于环形气体分布器侧面。
[0012]采用上述结构，本实用新型取得了以下技术效果:
[0013]采用本发明装置，可以使通入釜内的压缩气体经过分布器均匀分布在反应体系中，对物料起到搅拌作用，使细小的砂子与液体在动态下充分接触，浸取更彻底，达到更佳提纯除杂效果。同时，设备不需要安装搅拌电机，减少能量消耗，避免了机械搅拌造成的磨损等。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0015]图1为本实用新型的结构不意图；
[0016]图2为图1中反应釜盖的结构示意图；
[0017]图3为图1中气体分布器机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种带分布器石英砂酸洗装置，它包括反应釜1和反应釜盖2，反应釜1中设有进酸管3、排气管4、进水管5、压缩空气管道6以及加热蒸汽管7，所述反应釜1内底部设有气体分布器9，在反应釜1中下部设有2-6个放液口 10，在反应釜1底端设有放料口 11。[0019 ] 如图2所示，反应釜盖2上设有联通孔8。
[°02°] 如图3所不，气体分布器机构9包括环形气体分布器903、设置在环形气体分布器903侧边的支撑机构902、以及与支撑机构902连接的底座901，环形气体分布器903上设有开口端，开口端通过密封连接套筒14连接，在连接套筒14的侧壁插设有第一进气管15，第一进气管15另一端与外部气体输送管道连接，第二进气管12—端插设在反应釜1的釜底中心，另一端与外部气体输送管道相连接。
[0021]所述多个放液口 10等间距排列在反应釜1壁上。
[0022]在反应釜1外壁中上部设有支撑架13。
[0023]所述支撑连接杆902至少有3个，等间距分设于环形气体分布器903侧面，支撑连接杆902的材质采用金属件全涂覆或包覆耐温耐酸碱腐蚀高分子聚合物复合而成，或者采用耐温耐酸碱腐蚀高分子聚合物材料制成，其中，高分子聚合物材料优选聚四氟乙烯，连接杆支撑脚可以是直角，也可以是任意角度的圆弧形。
[0024]第一进气管15和第二进气管12的材质采用耐温耐酸碱腐蚀高分子聚合物材料或复合材料制成，高分子聚合物材料优选聚四氟乙烯。
[0025]其中，第一进气管的材质采用耐温耐酸碱腐蚀高分子聚合物材料或复合材料制成，高分子聚合物材料优选聚四氟乙烯。
[0026]其中，底座包括里层的金属环，金属环外层涂覆或包覆耐温耐酸碱高分子聚合材料，聚合材料优选聚四氟乙烯。
[0027]气体分布器903为圆形或椭圆形，由耐温耐酸碱高分子聚合物厚壁管材制成环形管，材质优选聚四氟乙烯;在环形管底侧(对着底座一侧)开有若干分布均匀的小孔;环形管两端通过密封连接套筒14连接，两端管口留有一定距离，并在密封连接套筒14中间上侧开孔，此孔位于环形管两端管口中间。
[0028]采用上述结构，具体操作步骤如下:
[0029]⑴检查所有电、汽、气、水、酸及各排放管口，并使其处于关闭状态；
[0030]⑵从进料口将待浸取的砂子倒入釜内，关闭加料口盖子；
[0031]⑶然后开启进酸管阀门，将配制好的酸液计量放入釜中，到计量关闭阀门；
[0032]⑷通过电磁阀定时开启压缩空气，使压缩空气经第一进气管和第二进气管进入釜内，空气通过气体分布器下端小孔及第二进气管下端出口排出，在液面下形成密集的小气泡，小气泡在向上排出时对釜内的固液料形成搅拌作用，使砂子和酸液充分混合并相互作用，当通气指定时间后，通往定时开关关闭，通气时间长短及间隔时间长短通过定时器进行自动控制；
[0033](5)开启蒸汽管上的阀门通入蒸汽，对物料进行加热，当达到设定温度后，通过温控传感装置自动关闭，反之，再自动通气加热；
[0034](6)通入空气和蒸汽会使釜内压力增加，通过排气孔排放，排放出来的气体含有一定的酸雾，将排气管尾端连接到废酸气吸收塔，将尾气吸收后排空。
[0035]⑵酸浸取完毕，关闭压缩空气及蒸汽开关，停止供气；
[0036](8)静置一段时间后，打开釜体下部侧壁上的放液口上的阀门，放出上部浸取后的酸液至酸回收槽中循环利用;关闭阀门；
[0037](9)打开进水管上阀门向釜内放水，待水面浸过砂面后停止放水;打开釜底放料口上阀门，将物料放入到水洗环节设备中进行下一道工序操作，一个酸浸取批次结束。
【主权项】
1.一种带分布器石英砂酸洗装置，它包括反应釜(1)和反应釜盖(2)，反应釜(1)中设有进酸管(3)、排气管(4)、进水管(5)、压缩空气管道(6)以及加热蒸汽管(7)，反应釜盖(2)上设有联通孔(8)，其特征在于:所述反应釜(1)内底部设有气体分布器(9)，在反应釜(1)中下部设有2-6个放液口( 10)，在反应釜(1)底端设有放料口( 11)，气体分布器机构(9)包括环形气体分布器(903)、设置在环形气体分布器(903)侧边的支撑机构(902)、以及与支撑机构(902)连接的底座(901)，环形气体分布器(903)上设有开口端，开口端通过密封连接套筒(14)连接，在连接套筒(14)的侧壁插设有第一进气管(15)，第一进气管(15)另一端与外部气体输送管道连接，第二进气管(12)—端插设在反应釜(1)的釜底中心，另一端与外部气体输送管道相连接。2.根据权利要求1所述的一种带分布器石英砂酸洗装置，其特征在于:所述多个放液口(10)等间距排列在反应釜(1)壁上。3.根据权利要求1所述的一种带分布器石英砂酸洗装置，其特征在于:在反应釜(1)外壁中上部设有支撑架(13)。4.根据权利要求1所述的一种带分布器石英砂酸洗装置，其特征在于:所述支撑连接杆(902)至少有3个，等间距分设于环形气体分布器(903)侧面。
【专利摘要】一种带分布器石英砂酸洗装置，它包括反应釜和反应釜盖，反应釜中设有进酸管、排气管、进水管、压缩空气管道以及加热蒸汽管，反应釜盖上设有联通孔，所述反应釜内底部设有气体分布器。本实用新型可以使通入釜内的压缩气体经过分布器均匀分布在反应体系中，对物料起到搅拌作用，使细小的砂子与液体在动态下充分接触，浸取更彻底，达到更佳提纯除杂效果。同时，设备不需要安装搅拌电机，减少能量消耗，避免了机械搅拌造成的磨损等。能解决采用现有设备对石英砂进行提纯时，提纯效率不高、效果不好以及能耗高等问题。
【IPC分类】C01B33/12
【公开号】CN205087927
【申请号】CN201520853259
【发明人】胡修权
【申请人】胡修权
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月30日