专利名称：一种石英砂的高效磁选方法
技术领域：
本发明涉及石英砂的提纯方法，尤其是涉及一种石英砂的高效磁选方法。
背景技术：
石英砂是国家战略性和支柱性产业发展中不可替代的基础材料，广泛应用于玻璃、光伏、光电和航天等高技术领域。随着这些领域的迅速发展，对石英砂的需求量日益增力口，而好的石英矿资源随着年代的不断开采而日渐枯竭。如何将普通的石英砂资源通过提纯而综合利用起来，就显得至关重要。传统提纯方法主要是通过浮选、酸浸、传统磁选等方法来实现。酸浸和浮选都要在加工过程中添加化学物质，这些化学物质不但存在着环保方面的隐患，而且生产出来的石英砂产品中因残留着所添加的酸性或碱性的药剂，会对后续的工艺和设备造成不同程度的影响，并且生产过程受温度、浓度、PH值等诸多因素的影响，生产操作性差，而不受企业亲睐。传统提纯方法还大多采用数量繁多的强磁棒(表面场强为O. 8特斯拉左右)放在沟渠中人工依次清洗，来达到除铁的目的，这样不仅工人工作量大，而且受清洗频率等众多人为因素影响，生产上不好控制。筒式磁选机因磁力小、以及物料不能与筒体表面充分接触等原因，在生产这类石英砂时除铁效果也不佳。而且无论是强磁棒还是筒式磁选机随着使用时间的增长，磁场都会有所衰减。另外，传统提纯方法因工艺不完善和设备落后，不但生产难以形成规模，而且在提纯方面也很难取得明显效果。
发明内容
本发明的目的就是提供一种大幅度提高石英砂的纯度、零排放、无废物产生、无污染、生产能力高、单位能耗低、适于大规模生产的高效磁选方法。本发明的目的是这样实现的
一种石英砂的高效磁选方法，特征是
1、破碎-洗矿将石英矿石经过颚式破碎机粗破至5cmX5cm的块状以下,进入圆锥破碎机细破至IcmXlcm左右的细矿石，用皮带将细矿石输送至振动筛上，并利用高压水对振动筛上的细矿石进行冲洗，除去细矿石表面的粘土等杂质成分，筛下的物料经过一号脱泥斗脱泥、浓缩后得到可用做普通玻璃原料的第一副产品石英普砂；一号脱泥斗的溢流进入浓密池；
2、磨矿-初次分级将洗过的细矿石先送入棒磨机进行湿法磨矿，磨成的矿浆，进入筛网为20目的圆筒滚筛进行初次分级，筛上的物料用 皮带输送至棒磨机进行再磨；
3、脱泥圆筒滚筒筛下的矿浆进入二号脱泥斗，筛除去矿浆里的泥及云母类轻质杂物，二号脱泥斗的溢流部分进入浓密池；
4、磁选脱泥斗的底流矿粉依次经过筒式弱磁选机和立环脉动高梯度强磁选机，筒式弱磁选机的场强为O. I O. 5特斯拉，主要用来去除石英砂中的强磁性矿物以及加工过程中进入的机械铁，立环脉动高梯度强磁选机的背景场强要求达到I特斯拉，介质采用I. 5mm棒介质，给矿浓度控制在10 15%，用来去除石英砂中的黑云母、Fe2O3JiO2等弱磁性矿物，弱磁选和强磁选后得到的尾矿是磁性物，为第二副产品免烧砖原料砂，可用来做免烧砖等建筑材料； 5、二次分级弱磁选和强磁选过后的砂浆经过水力分级机进行二次分级，通过调节水力分级机底部的排砂口阀门和反冲水的大小，来实现客户对不同粒级产品的需求；
6、浓缩-脱水将水力分级机二次分级后得到的底流砂浆和溢流砂浆分别进行浓缩和高频振动筛脱水，底流砂浆经浓缩、脱水后得到第一主产品(含SiO2彡99. 8%、Fe2O3含O. 007%、AL2O3含O. 2%):高纯石英砂，溢流砂浆经浓缩、脱水后得到第二主产品石英精砂，高纯石英砂应用于太阳能、光纤通讯等高尖端技术行业，石英精砂作为陶瓷釉面的原料。浓密池中的尾矿处理破碎-洗矿流程中一号脱泥斗得到的尾矿和脱泥流程中二号脱泥斗得到的尾矿均被送入浓密池，先通过浓密池进行浓缩，再经过过滤机进行过滤，得到的滤渣作为第三副产品水泥原料。本发明采用两段破碎、磨矿前预先洗矿、弱磁-高梯度强磁联合磁选的方法来提纯石英砂，与传统提纯方法相比，本发明具有如下特点
I、本发明采用两段破碎(粗破、细破)和棒磨机磨矿，克服了传统提纯方法只有粗破一道破碎工序的缺点，使得生产能力大大提高，单位能耗降低，适于大规模生产。2、在磁选设备上，除了采用筒式弱磁选机外，还采用了立环脉动高梯度强磁选机，立环脉动高梯度强磁选机不但磁场强度大，梯度高，关键在于配置了脉动机构，脉动机构可将石英砂中的弱磁性矿物以及含铁量高的连生体石英进行反复筛选，在最大程度上予以去除，从而提高了石英砂的纯度。3、本发明对尾矿进行了合理处理，不但节约了用水，而且得到的滤渣作为第三副产品用做水泥原料，为企业多发展了一个产品，真正做到了零排放，无废物产生，无污染；而传统提纯方法因生产规模小，尾矿一般都不加以处理，对选厂和周边环境会造成污染。4、本发明的工艺流程简单、易操作、成本低、提纯效率高，所生产出的产品性能稳定、生产环境友好，整个生产过程中不使用任何化学物质，也不产生任何废水、废渣和废气。本发明不受生产规模限制，可生产出的多种低、中、高等多种石英砂产品，因而可将企业利润最大化，在石英砂的提纯方面有着广泛的应用前景。本发明和传统提纯方法在安徽凤阳某石英砂厂试验时的主产品生产指标的对比如下表。从表中可见，用本发明生产石英砂与传统提纯方法相比较，尽管原矿的原始品质较低(指的是原矿中的有用成分SiO2的含量较低，杂质含量高)，但所获得的石英砂精矿质量大幅度提高，SiO2含量由99. 1%提升至99. 8%，有害杂质Fe2O3由O. 015%降至O. 0063%,除铁率提高20. 73个百分点，达到太阳能、光纤通讯等高尖端原料的要求。
权利要求
1.一种零排放无污染的石英砂高效提纯方法，其特征在于 (1)、破碎-洗矿将石英矿石经过颚式破碎机粗破至5cmX5cm的块状以下,进入圆锥破碎机细破至IcmX Icm左右的细矿石，用皮带将细矿石输送至振动筛上，并利用高压水对振动筛上的细矿石进行冲洗，除去细矿石表面的粘土等杂质成分，筛下的物料经过一号脱泥斗脱泥、浓缩后得到可用做普通玻璃原料的第一副产品石英普砂；一号脱泥斗的溢流进入浓密池； (2)、磨矿-初次分级将洗过的细矿石先送入棒磨机进行湿法磨矿，进入筛网为20目的圆筒滚筛进行初次分级，筛上的物料用皮带输送至棒磨机进行再磨； (3)、脱泥圆筒滚筒筛下的矿浆进入二号脱泥斗，筛除去矿浆里的泥及云母类轻质杂物，二号脱泥斗的溢流部分进入浓密池； (4)、磁选脱泥斗的底流矿粉依次经过筒式弱磁选机和立环脉动高梯度强磁选机，筒式弱磁选机的场强为O. I O. 5特斯拉，立环脉动高梯度强磁选机的背景场强要求达到I特斯拉，介质采用I. 5 mm棒介质,给矿浓度控制在10 15%,弱磁选和强磁选后得到的尾矿是磁性物，为第二副产品免烧砖原料砂； (5)、二次分级弱磁选和强磁选过后的砂浆经过水力分级机进行二次分级，通过调节水力分级机底部的排砂ロ阀门和反冲水的大小，来实现客户对不同粒级产品的需求； (6)、浓缩-脱水将水力分级机二次分级后得到的底流砂浆和溢流砂浆分别进行浓缩和高频振动筛脱水，底流砂浆经浓缩、脱水后得到含SiO2彡99. 8%、Fe2O3 ^ O. 007%、AL2O3含O. 2%的第一主产品高纯石英砂，溢流砂浆经浓缩、脱水后得到第二主产品石英精砂。
2.根据权利要求I所述的石英砂高效提纯方法，其特征在于浓密池中的尾矿处理破碎-洗矿流程中一号脱泥斗得到的尾矿和脱泥流程中二号脱泥斗得到的尾矿均被送入浓密池，先通过浓密池进行浓缩，再经过过滤机进行过滤，得到的滤渣作为第三副产品水泥原料。
全文摘要
本发明公开了一种零排放无污染的石英砂高效提纯方法，它采用两段破碎(粗破、细破)和棒磨机磨矿，使得生产能力大大提高，单位能耗降低，适于大规模生产。它采用磨矿前预先洗矿、弱磁-高梯度强磁联合磁选的方法来去除石英砂中的弱磁性矿物以及含铁量高的连生体石英，从而大幅度提高了石英砂的纯度。本发明的工艺流程简单、易操作、成本低、提纯效率高，所生产出的产品性能稳定、生产环境友好，整个生产过程中不使用任何化学物质，也不产生任何废水、废渣和废气，真正做到了零排放，无废物产生，无污染。本发明不受生产规模限制，可生产出的多种低、中、高等多种石英砂产品，因而可将企业利润最大化，在石英砂的提纯方面有着广泛的应用前景。
文档编号B03B7/00GK102626668SQ201210113810
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者吴金龙, 曹南杰, 李晨, 胡伟, 陈剑 申请人:赣州金环磁选设备有限公司