1.本发明涉及技术领域，具体为一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺。
背景技术：
2.当前市场上所用高纯石英砂基本都是以矿山天然石英石为原料提纯并生产的，矿山开采具有成本高、对环境破坏大的缺点，所以利用含硅量高的海砂生产提纯为高纯石英砂具有非常好的应用前景。以含硅量较高的海砂为原材料，提纯至含硅量高于99.5％以上，自然白度高于85度，含铁低于90ppm的可用于浮法玻璃、
光伏玻璃、石英板材等工业级原材料的高纯石英砂。
3.因为天然石英矿的开采需要剥离、打孔、爆破、装运、粗碎、细碎、制砂、筛分才能获得跟海砂粒度类似的石英颗粒，这种工艺的生产费较高，生产得到的高纯石英砂成本难以满足实际使用。
4.为了降低生产成本和运输成本，因此我们提出了一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，以解决上述背景技术提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，包括以下步骤：
7.s1：筛分，对原海砂进行筛分，根据原海砂的实际粒度情况，筛分出较大粒径的海砂作为提纯石英砂的原材料，因为洋流运动及海水的冲刷使硬度较小的长石类和碳酸钙类比石英类会更细，筛分可以去除大部分非石英类砂砾；
8.s2：卧式擦洗处理，将筛分后海砂进入串联式卧式擦洗机擦洗；
9.s3：色选，对擦洗后的海砂进行色选，采用色选机进行色选可以去除夹杂在擦洗后海砂内的非石英类砂砾；
10.s4：磨粉，对色选后的海砂进行球磨磨细；
11.s5：磁选，对球磨后的海砂进行磁选；
12.s6：立式擦洗处理，经过多次磁选后的砂浆进入串联式立式高速擦洗机进行再擦洗；
13.s7：固液分离，对擦洗后的砂浆进行固液分离和清洗；
14.s8：还原反应，将清洗后的海砂石英砂送入无酸提纯氧化还原反应装置进行反应；
15.s9：清洗液脱除，反应后的石英砂浆进入链斗式固液分离机进行脱水。
16.优选的，所述步骤s2中卧式擦洗处理是将海砂注入带有擦洗剂的卧式机械强制擦洗机，且调节矿浆浓度为50％，并且调节固液体积比1:1。
17.优选的，所述擦洗剂的配制采用偏硅酸钠、葡萄糖酸钠和柠檬酸钠混合搅拌而成，
且偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠按照砂子的质量配比为0.3％：0.3％：0.1％，并且控制矿浆卧式擦洗时间为30min-60min，经过长时间的擦洗会将硬度低的砂砾、贝壳、云母擦得更细，利用擦洗剂的悬浮络合去除海砂表面的胶结物、贝壳粉及大量的云母。
18.优选的，所述步骤s4中磨粉通过球磨机采用陶瓷内衬的格子球磨机和陶瓷球，所述球磨机的球磨粒度控制在60目-120目之间。
19.优选的，所述步骤s5中磁选依次采用筒式磁选机、板式磁选机和立环磁选机进行三次矿物分选，所述筒式磁选机的表面磁场强度为6000gs，所述板式磁选机的磁场强度13000gs，所述立环磁选机的磁场强度为20000-30000gs。
20.优选的，所述步骤s6中立式擦洗处理采用立式高速擦洗机，且调节矿浆浓度50％，并且固液比1:1，通过立式高速擦洗机用于去除一部分单体砂表面的浸染体和夹杂在砂浆中的云母。
21.优选的，所述步骤s7中固液分离采用链斗式固液分离机进行擦洗剂和海砂石英砂的分离。
22.优选的，所述步骤s8中还原反应采用无酸提纯氧化还原反应装置，且在无酸提纯氧化还原反应装置内安装超声波设备，设置超声波设备的频率为20khz，超声功率为180kw，同时注入去离子水，调节砂浆浓度为35％，加入氧化还原反应络合剂，反应时间为90min，反应温度控制为20-60度。
23.优选的，所述氧化还原络合剂的配制采用葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、二氧化硫脲和氢氧化钠混合制成，且葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、二氧化硫脲、氢氧化钠的质量配比为1％：1％：1％：0.7％。
24.优选的，所述步骤s9中清洗液脱除采用链斗式固液分离机接入石英砂浆，采用串联式立式擦洗机脱去还原反应络合液的石英砂，同时注入去离子水，调节矿浆浓度为70％，并且经过两次擦洗清洗和固液脱除得到石英砂。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，通过对原海砂进行筛分、卧式擦洗处理、色选、磨粉、磁选、立式擦洗处理、固液分离、还原反应以及清洗液脱除的工艺流程，使得海砂经过处理后变为可以用于工业生产的高纯石英砂，可降低光伏发电清洁能源的生产成本，通过本工艺的处理可以降低石英砂运输费用，同时可对航道疏浚，并对海砂废弃物进行再利用，减少矿山开采对环境的破坏。
附图说明
26.图1为本发明流程示意图；
27.图2为本发明原理示意图；
28.图3为本发明擦洗剂配方示意图；
29.图4为本发明氧化还原络合剂配方示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，包括以下步骤：
32.s1：筛分，对原海砂进行筛分，根据原海砂的实际粒度情况，筛分出较大粒径的海砂作为提纯石英砂的原材料，通过筛分来去除大部分非石英类砂砾；
33.s2：卧式擦洗处理，将筛分后海砂进入串联式卧式擦洗机擦洗，卧式擦洗处理是将海砂注入带有擦洗剂的卧式机械强制擦洗机，且调节矿浆浓度为50％，并且调节固液体积比1:1，所述擦洗剂的配制采用偏硅酸钠、葡萄糖酸钠和柠檬酸钠混合搅拌而成，且偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠按照砂子的质量配比为0.3％：0.3％：0.1％，并且控制矿浆卧式擦洗时间为30min-60min；
34.s3：色选，对擦洗后的海砂进行色选，采用色选机去除夹杂在擦洗后海砂内的非石英类砂砾；
35.s4：磨粉，对色选后的海砂进行球磨磨细，磨粉通过球磨机采用陶瓷内衬的格子球磨机和陶瓷球，所述球磨机的球磨粒度控制在60目-120目之间，并且在球磨的过程加入擦洗剂来分散悬浮络合钙镁铁等离子；
36.s5：磁选，对球磨后的海砂进行磁选，首先使用表面磁场强度6000gs的全逆流筒式磁选机进行磁性铁矿和机械铁的分选，分选后的砂浆再进入磁场强度13000gs的板式磁选机对砂浆内的褐铁矿、硫铁矿等再次分选，再次分选后的砂浆还要进入磁场强度20000-30000gs的立环磁选机做最后的弱磁性矿物分选；
37.s6：立式擦洗处理，经过多次磁选后的砂浆进入串联式立式高速擦洗机进行再擦洗，并在砂浆中混合擦洗剂，且调节矿浆浓度50％，并且固液比1:1；
38.s7：固液分离，对擦洗后的砂浆进行固液分离和清洗，采用链斗式固液分离机进行擦洗剂和海砂石英砂的分离，脱去擦洗剂的海砂石英砂进入串联式立式擦洗机，同时注入去离子水，将砂浆浓度调节至70％，在立式擦洗机擦洗后在进入下一链斗式固液分离机分离；
39.s8：还原反应，将清洗后的海砂石英砂送入无酸提纯氧化还原反应装置进行反应，在无酸提纯氧化还原反应装置内安装超声波设备，设置超声波设备的频率为20khz，超声功率为180kw，同时注入去离子水，调节砂浆浓度为35％，加入氧化还原反应络合剂，反应时间为90min，反应温度控制为20-60度，所述氧化还原络合剂的配制采用葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、二氧化硫脲和氢氧化钠混合制成，且葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、二氧化硫脲、氢氧化钠的质量配比为1％：1％：1％：0.7％；
40.s9：清洗液脱除，反应后的石英砂浆进入链斗式固液分离机进行脱水，将反应后的石英砂浆进入链斗式固液分离机，脱去还原反应络合液的石英砂迅速进入串联式立式擦洗机，同时注入去离子水，调节矿浆浓度为70％，经过立式擦洗机擦洗后迅速进入下一链斗式固液分离机，固液分离后的石英砂再次进入下一立式擦洗机和固液分离机擦洗清洗和脱除清洗液，经过两次擦洗清洗和固液脱除后的石英砂即可达到工业用石英砂标准，擦洗机是以硅酸盐类和有机化合物配置对环境友好，尤其对生产机械和生产厂房不会造成腐蚀损坏，减少设备的故障率。
41.综上所述，该利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，首先，根据原海砂的实际粒度情
况，筛分出较大粒径的海砂作为提纯石英砂的原材料，通过筛分来去除大部分非石英类砂砾，并且将筛分后海砂进入串联式卧式擦洗机擦洗，卧式擦洗处理是将海砂注入带有擦洗剂的卧式机械强制擦洗机，通过将偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠按照砂子的质量配比为0.3％：0.3％：0.1％来配制擦洗剂，将擦洗剂搅拌均匀后投入擦洗机中，设置矿浆擦洗时间为30min-60min来实现石英砂夹杂杂质的悬浮络合去除，然后采用色选机去除夹杂在擦洗后海砂内的非石英类砂砾，完成色选后，通过采用陶瓷内衬的格子球磨机和陶瓷球实现磨粉，并加入擦洗剂来分散悬浮络合钙镁铁等离子，随后，对球磨后的海砂进行磁选，依次采用筒式磁选机、板式磁选机和立环磁选机进行三个阶段的矿物分选，经过多次磁选后的砂浆进入串联式立式高速擦洗机进行再擦洗，从而去除一部分单体砂表面的浸染体和夹杂在砂浆中的云母，擦洗后的砂浆进入链斗式固液分离机进行擦洗剂和海砂石英砂的分离，脱去擦洗剂的海砂石英砂进入串联式立式擦洗机，同时注入去离子水，将砂浆浓度调节至70％，在立式擦洗机擦洗后在进入下一链斗式固液分离机分离，之后，将清洗后的海砂石英砂送入无酸提纯氧化还原反应装置进行反应，在无酸提纯氧化还原反应装置内安装超声波设备，调节控制超声波设备后加入氧化还原反应络合剂进行氧化还原反应，反应后的石英砂浆进入链斗式固液分离机，脱去还原反应络合液的石英砂迅速进入串联式立式擦洗机，同时出入去离子水，调节矿浆浓度70％，经过立式擦洗机擦洗后迅速进入下一链斗式固液分离机，固液分离后的石英砂再次进入下一立式擦洗机和固液分离机擦洗清洗和脱除清洗液，经擦洗后的矿浆迅速进入固液分离设备，经固液分离设备分离后的擦洗液经过沉淀池沉淀后可重复加入擦洗机使用，可以有效的降低高纯石英砂的生产成本，经过两次擦洗清洗和固液脱除后的石英砂即可达到工业用石英砂标准，通过将海砂经过上述工艺处理后变为可以用于工业生产的高纯石英砂，原材料为暗黄色或黄褐色，经本工艺处理后颜色亮白，白度可达到85度以上，经检测后铁和铝的含量符合光伏用砂标准，从而降低光伏发电清洁能源的生产成本，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
42.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。技术特征：
1.一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1：筛分，对原海砂进行筛分；s2：卧式擦洗处理，将筛分后海砂进入串联式卧式擦洗机擦洗；s3：色选，对擦洗后的海砂进行色选；s4：磨粉，对色选后的海砂进行球磨磨细；s5：磁选，对球磨后的海砂进行磁选；s6：立式擦洗处理，经过多次磁选后的砂浆进入串联式立式高速擦洗机进行再擦洗；s7：固液分离，对擦洗后的砂浆进行固液分离和清洗；s8：还原反应，将清洗后的海砂石英砂送入无酸提纯氧化还原反应装置进行反应；s9：清洗液脱除，反应后的石英砂浆进入链斗式固液分离机进行脱水。2.根据权利要求1所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述步骤s2中卧式擦洗处理是将海砂注入带有擦洗剂的卧式机械强制擦洗机，且调节矿浆浓度为50％，并且调节固液体积比1:1。3.根据权利要求2所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述擦洗剂的配制采用偏硅酸钠、葡萄糖酸钠和柠檬酸钠混合搅拌而成，且偏硅酸钠、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠按照砂子的质量配比为0.3％：0.3％：0.1％，并且控制矿浆卧式擦洗时间为30min-60min。4.根据权利要求1所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述步骤s4中磨粉通过球磨机采用陶瓷内衬的格子球磨机和陶瓷球，所述球磨机的球磨粒度控制在60目-120目之间。5.根据权利要求1所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述步骤s5中磁选依次采用筒式磁选机、板式磁选机和立环磁选机进行三次矿物分选，所述筒式磁选机的表面磁场强度为6000gs，所述板式磁选机的磁场强度13000gs，所述立环磁选机的磁场强度为20000-30000gs。6.根据权利要求1所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述步骤s6中立式擦洗处理采用立式高速擦洗机，且调节矿浆浓度50％，并且固液比1:1。7.根据权利要求1所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述步骤s7中固液分离采用链斗式固液分离机进行擦洗剂和海砂石英砂的分离。8.根据权利要求1所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述步骤s8中还原反应采用无酸提纯氧化还原反应装置，且在无酸提纯氧化还原反应装置内安装超声波设备，设置超声波设备的频率为20khz，超声功率为180kw，同时注入去离子水，调节砂浆浓度为35％，加入氧化还原反应络合剂，反应时间为90min，反应温度控制为20-60度。9.根据权利要求8所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述氧化还原络合剂的配制采用葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、二氧化硫脲和氢氧化钠混合制成，且葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、二氧化硫脲、氢氧化钠的质量配比为1％：1％：1％：0.7％。10.根据权利要求1所述的一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，其特征在于：所述步骤s9中清洗液脱除采用链斗式固液分离机接入石英砂浆，采用串联式立式擦洗机脱去还原反应络合液的石英砂，同时注入去离子水，调节矿浆浓度为70％，并且经过两次擦洗清洗和固液脱除得到石英砂。
技术总结
本发明公开了一种利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，包括以下步骤：S1：筛分，对原海砂进行筛分；S2：卧式擦洗处理；S3：色选；S4：磨粉；S5：磁选；S6：立式擦洗处理；S7：固液分离；S8：还原反应；S9：清洗液脱除。该利用海砂生产高纯石英砂生产工艺，通过对原海砂进行筛分、卧式擦洗处理、色选、磨粉、磁选、立式擦洗处理、固液分离、还原反应以及清洗液脱除的工艺流程，使得海砂经过处理后变为可以用于工业生产的高纯石英砂，可降低光伏发电清洁能源的生产成本，通过本工艺的处理可以降低石英砂运输费用，同时可对航道疏浚，并对海砂废弃物进行再利用，减少矿山开采对环境的破坏。减少矿山开采对环境的破坏。减少矿山开采对环境的破坏。
技术研发人员：陈国伟
受保护的技术使用者：青州统一重工机械有限公司
技术研发日：2022.01.28
技术公布日：2022/5/10
声明：
“利用海砂生产高纯石英砂生产工艺的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：青州统一重工机械有限公司
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2024年07月26日 ~ 28日 
