一種方石英的制備方法
【專利說明】 一種方石英的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明設(shè)計(jì)非金屬礦物加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種方石英的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]石英是儲(chǔ)量豐富的非金屬礦物，主要成分是S12,莫氏硬度為7，具有強(qiáng)耐酸性和極好的電絕緣性。方石英也稱方英石、白硅石，是石英族礦物中的一種物種。與石英相比，方石英還具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)、高反射率、高白度、低密度、優(yōu)良的抗熱震性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子材料、精密鑄造、高檔涂料、高檔油漆、橡膠、塑料、日用化工、油墨、高檔陶瓷等領(lǐng)域。
[0004]由于方石英有高溫方石英(α 2方石英)和低溫方石英(β2方石英)之別。它們之間相變溫度在200?270 V，并伴隨有較大的體積變化。天然方石英一般產(chǎn)于火山巖形成的氣泡中，無天然礦。而石英族礦物在不同的溫度、壓力下存在相變過程，當(dāng)溫度到達(dá)1470 ^時(shí)，石英將轉(zhuǎn)變成α-方石英[1]。通常就是利用它的這一性質(zhì)來進(jìn)行方石英的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]天然粉石英通過洗滌過濾，將濾物脫水烘干后，烘燒分散成粉狀或脫水烘干后加入粘結(jié)劑制成塊狀或蜂窩狀，再將粉狀、塊狀或蜂窩狀的天然粉石英在1380?1600°C高溫中保溫1-10小時(shí)進(jìn)行煅燒，冷卻后再進(jìn)行分散磨粉、磁選和風(fēng)選分級(jí)，從而得到方石英粉。該技術(shù)存在的問題在于不還是在靜態(tài)高溫爐中進(jìn)行煅燒，同時(shí)從加工工藝可知，所獲得的方石英粉純度不高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低而造成生產(chǎn)成本高。
[0006]方石英生產(chǎn)工藝:塊料-清洗-除雜-裝窯-煅燒-保溫-去雜-球磨加工-裝袋入庫。該技術(shù)是使用倒煙窯對(duì)石英塊料直接煅燒生產(chǎn)方石英，該生產(chǎn)工藝存在的問題是為間隙性生產(chǎn)，煅燒還是在靜態(tài)狀態(tài)下煅燒方式，所使用的原料石英為塊狀，物料受熱不均，方石英轉(zhuǎn)化率低，所用燃料為油氣混合燃料，因此，該生產(chǎn)工藝的勞動(dòng)條件差、強(qiáng)度大，產(chǎn)量低，高耗能，高污染。這些問題已成為限制方石英生產(chǎn)加工的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有的石英生產(chǎn)方石英的技術(shù)方法或采用工藝、設(shè)備中存在的靜態(tài)煅燒生產(chǎn)能力低、物料保溫煅燒能耗高、煅燒過程出現(xiàn)二次污染、方石英轉(zhuǎn)化率低等突出的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的石英煅燒生產(chǎn)方石英工藝方法中的不足而提供一種利用回轉(zhuǎn)窯鍛燒石英連續(xù)生產(chǎn)方石英的動(dòng)態(tài)、低能耗、潔凈、高效的生產(chǎn)工藝方法。提供一種方石英的制備方法，包括選礦、精選、升溫和煅燒，具體制備步驟如下:
(1)選礦:將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用；
(2)精選:篩選步驟(I)的濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升溫:將步驟(2)的石英粉用用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫30-50min，獲得石英精砂；
(4)煅燒:將步驟的(3)石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯100-1200 °C低中溫段的脫水預(yù)熱50-70min后，再進(jìn)入1200-1800 °C高溫段進(jìn)行煅燒2_5h，最后經(jīng)1800-70°C 3-10h冷卻段排出，獲得成品方石英。
[0008]以上所述的回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為Ι-lOr/min，采用油氣高壓混合燃燒升溫。
[0009]以上所述的高溫區(qū)溫度1300-1700°C煅燒時(shí)間為2.5-4.5h。
[0010]以上所述的冷卻溫度為1700-75°C，冷卻時(shí)間為3-8h。
[0011]以上所述的方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.5%
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采方石英的制備方法，爐膛內(nèi)在動(dòng)態(tài)下受熱均勻，方石英轉(zhuǎn)化率高，縮短了石英生成方石英的時(shí)間，石英物料流動(dòng)方式為低溫段-高溫鍛燒段-低溫冷卻段，有利于熱能的有效利用。本發(fā)明制備方法具有可連續(xù)生產(chǎn)、能耗低、生產(chǎn)成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度低、產(chǎn)量大、方石英轉(zhuǎn)化率高、污染少、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1
(1)選礦:將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用；
(2)精選:篩選步驟(I)的濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升溫:將步驟(2)的石英粉用用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫50min，回轉(zhuǎn)窖轉(zhuǎn)速為10r/min，獲得石英精砂；
(4)煅燒:將步驟的(3)石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯100-1200°C低中溫段的脫水預(yù)熱70min后，再進(jìn)入1200-1800°C高溫段進(jìn)行煅燒5h，最后經(jīng)1800-70°C 1h冷卻段排出，獲得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.
[0013]實(shí)施例2
(1)選礦:將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用；
(2)精選:篩選步驟(I)的濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升溫:將步驟(2)的石英粉用用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫30min，回轉(zhuǎn)窖轉(zhuǎn)速為lr/min，獲得石英精砂；
(4)煅燒:將步驟的(3)石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯100-1200°C低中溫段的脫水預(yù)熱50min后，再進(jìn)入1200-1800°C高溫段進(jìn)行煅燒2h，最后經(jīng)1800-70°C 3h冷卻段排出，獲得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.
[0014]實(shí)施例3
(1)選礦:將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用；
(2)精選:篩選步驟(I)的濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉； (3)升溫:將步驟(2)的石英粉用用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫40min，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為5r/min，獲得石英精砂；
(4)煅燒:將步驟的(3)石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯200-1100°C低中溫段的脫水預(yù)熱60min后，再進(jìn)入1300-1700°C高溫段進(jìn)行煅燒2.5h，最后經(jīng)1700-75°C 8h冷卻段排出，獲得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.
[0015]實(shí)施例4
(1)選礦:將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用；
(2)精選:篩選步驟(I)的濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升溫:將步驟(2)的石英粉用用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫35min，回轉(zhuǎn)窖轉(zhuǎn)速為8r/min，獲得石英精砂；
(4)煅燒:將步驟的(3)石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯300-1000°C低中溫段的脫水預(yù)熱55min后，再進(jìn)入1300-1650°C高溫段進(jìn)行煅燒4.5h，最后經(jīng)1650-75°C 6h冷卻段排出，獲得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.
[0016]實(shí)施例5
(1)選礦:將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用；
(2)精選:篩選步驟(I)的濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升溫:將步驟(2)的石英粉用用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫45min，回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為7r/min，獲得石英精砂；
(4)煅燒:將步驟的(3)石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯100-1150 °C低中溫段的脫水預(yù)熱50-70min后，再進(jìn)入1250-1800 °C高溫段進(jìn)行煅燒3.5h，最后經(jīng)1800-75°C 5h冷卻段排出，獲得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于98.5%o
[0017]實(shí)施例6
(1)選礦:將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用；
(2)精選:篩選步驟(I)的濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉；
(3)升溫:將步驟(2)的石英粉用用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫35min，回轉(zhuǎn)窖轉(zhuǎn)速為3r/min，獲得石英精砂；
(4)煅燒:將步驟的(3)石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯100-1150°C低中溫段的脫水預(yù)熱50-70min后，再進(jìn)入1350_1750°C高溫段進(jìn)行煅燒4h，最后經(jīng)1750-80°C 6h冷卻段排出，獲得成品方石英，方石英相大于97%和二氧化硅含量大于 98.
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方石英的制備方法，包括選礦、精選、升溫和煅燒，其特征在于，具體制備步驟如下: (1)選礦:將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用； (2)精選:篩選步驟(I)的濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0%、含水量小于30%的石英粉； (3)升溫:將步驟(2)的石英粉用用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫30-50min，獲得石英精砂； (4)煅燒:將步驟的(3)石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯100-1200 °C低中溫段的脫水預(yù)熱50-70min后，再進(jìn)入1200-1800 °C高溫段進(jìn)行煅燒2_5h，最后經(jīng)1800-70°C 3-10h冷卻段排出，獲得成品方石英。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方石英的制備方法，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速為l-10r/min，采用油氣高壓混合燃燒升溫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方石英的制備方法，其特征在于，所述的高溫區(qū)溫度1300-1700°C煅燒時(shí)間為 2.5-4.5h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方石英的制備方法，其特征在于，所述的冷卻溫度為1700-75°C，冷卻時(shí)間為3-8h。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方石英的制備方法，其特征在于，所述的方石英相大于97%和二氧化娃含量大于98.5%。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種方石英的制備方法，包括選礦、精選、升溫和煅燒，將天然石英粉通過洗滌過濾除雜，將濾渣脫水烘干，破碎，備用；篩選濾渣粒度小于5mm、二氧化硅含量大于98.0％、含水量小于30%的石英粉；將石英粉用油氣燃燒器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行升溫30-50min，獲得石英精砂；將石英精砂連續(xù)均勻地加入運(yùn)轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)窯鍛燒，石英精砂從回轉(zhuǎn)窯100-1200℃低中溫段的脫水預(yù)熱50-70min后，再進(jìn)入1200-800℃高溫段進(jìn)行煅燒2-5h，最后經(jīng)1800-70℃3-10h冷卻段排出，獲得成品方石英。本發(fā)明制備方法具有可連續(xù)生產(chǎn)、能耗低、生產(chǎn)成本低、勞動(dòng)強(qiáng)度低、產(chǎn)量大、方石英轉(zhuǎn)化率高、污染少、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C01B33/12
【公開號(hào)】CN104961132
【申請?zhí)枴緾N201510293181
【發(fā)明人】覃雪歡
【申請人】覃雪歡
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月2日