CN106675150A - 一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法，涉及石英砂生产技术领域，通过水洗、强磁选、第一次分级、酸浸、氧化碱洗、干燥、第二次分级、装袋这些步骤，得到了一种产品性能优良的涂料用石英砂骨料，解决了现有石英砂生产过程中将尾砂做成废料处理所造成的污染并且现有的处理石英砂尾砂的方法得到的产品质量不高、适用范围受限制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及石英砂生产技术领域，尤其涉及一种利用石英砂尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法。
背景技术
石英尾砂是宝贵的矿产资源，我国年排放量上千万吨，资源化利用已成为必然趋势。全国每年石英尾砂、矿尾砂排放量越有1000万吨，排放如此大量的石英尾砂、矿尾砂，直接造成严重的环境污染、耕地占用、河道、水库淤塞等不良后果。很多企业在工艺和防尘上还比较落后，尤其是石英砂干法加工过程中，产生了大量灰尘，生产环境相当恶劣，严重危害职工和附近居民的身体健康。为了保护环境和充分利用矿产资源，石英砂尾砂的综合利用已迫在眉睫。
涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。涂料涂层在自然华景的诸多因素作用下耐老化性及抗菌性更加体现该涂料的使用价值，是涂料各种性能的综合表现。研究发现，石英砂尾砂和其他的化学成分如气相法白炭黑和纳米本丙乳液很好的融为一体，改善涂料的物化性能，增强涂膜附着力与表面机械强度，有效提高涂料的耐老化以及抗菌性能，并同时提高涂料的耐水、耐碱、耐酸、耐洗刷性等综合性能。传统的乳胶涂料中实用大量成本较高的钛白粉，但涂膜的老化性和抗菌性依然不理想，有害气体不能完全释放。石英尾砂以及其他化学成分的加入来代替价格较高的钛白粉是一种较为理想的做法。
所以，石英尾砂的纯度以及颗粒大小对涂料的性能影响很大，要制作符合要求的石英尾砂并不简单，石英尾砂包括矿石开采中的废渣、加工过程中的尾砂和尾泥，其中尾砂占绝大多数。石英尾砂的化学成分主要是SiO2，其他杂质成分主要是LoI，Al2O3，Fe2O3，CaO，MgO，R2O等，这些杂质成分主要是存在于长石、粘土、云母、铁矿物等中。与石英精砂对比，尾砂中的SiO2含量明显降低，这就导致尾砂品质不高，必须在石英尾砂提纯及其加工方面下功夫方能进行高端应用。现有的加工技术为缩短加工周期并不完善。
发明内容
为解决现有石英砂生产过程中将尾砂做成废料处理所造成的污染并且现有的的处理石英砂尾砂的方法得到的产品质量不高、适用范围受限制等问题而提供一种利用石英砂尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法。
本发明的具体方案如下：
一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法，包括以下步骤：
(1)水洗：将石英尾砂放入水力旋流器中清洗，至表面没有明显杂质；
(2)强磁选：在磁场强度为1.3T的情况下，采用强磁选机对步骤(1)中得到的石英尾砂进行预先分级；
(3)第一次分级：从步骤(2)所得到的石英尾砂分离出40-200目的石英尾砂后脱水备用；
(4)酸浸：将石英砂尾砂原料放入洗砂筒中，同时在其中均匀撒布无机酸，加水后使得固液比的浓度在40-50％，加入无机酸后，将石英砂静置6-12个小时即可进行清洗至物料PH＝6-7然后再烘干原料；
(5)氧化碱洗：将经过步骤(4)酸洗过得物料，均匀加入浓度为8-10％的H2O2，并将其密封氧化6-12小时，在氧化后的物料中加入碱溶液，在80-100℃下温度正反搅拌反应，正反搅拌变化的频率为没30min交换一次方向，然后在冷却，过滤碱溶液；
(6)干燥：将步骤(5)中得到的的物料送入干燥机中，干燥温度为200-450℃，干燥时间为6-12H；
(7)第二次分级：从步骤(6)所得到的石英尾砂中筛选出40-150目的石英尾砂；
(8)装袋：步骤(7)所得到的石英尾砂进行包装。
进一步地，步骤(1)中水洗加入的无机酸为工业盐酸、工业硫酸和工业硝酸中的任意一种或几种的混合。
优选地，所述工业盐酸、工业硫酸和工业硝酸在共同使用时候的投放比例为2:1.5:1。
进一步地，步骤(4)中酸浸的温度为150℃-250℃。
优选地，步骤(6)中的干燥过程为具有坡度的曲线干燥过程，其中，0-1H时，温度由0℃匀速上升到100℃，1-2H保温2H，4-6H温度由100℃匀速上升到300℃，6-7H时，温度由300℃上升到400℃，7-10H保温，然后自然冷却。
采用上述方案后，本发明取得的有益效果是：
1.各个换机不会产生有毒的废气、废水废渣，分级后得到剩下的石英尾砂可以继续使用。
2.本发明将石英尾砂废为宝，减小了石英砂对环境的污染，节约了资源。
3.采用两次磁选和分级，使得原料中的杂质更少，得到的石英砂更纯净。
4.干燥温度为200℃-450℃，采用的是具有一定温度曲线的干燥方式，使得干燥更加彻底。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和以外，均可以以任何方式组合。本发明的实施例包括但不限于以下实施例。
一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法，包括以下步骤：
(1)水洗：将石英尾砂放入水力旋流器中清洗，至表面没有明显杂质；
(2)强磁选：在磁场强度为1.3T的情况下，采用强磁选机对步骤(1)中得到的石英尾砂进行预先分级；
(3)第一次分级：从步骤(2)所得到的石英尾砂分离出40-200目的石英尾砂后脱水备用；
(4)酸浸：将石英砂尾砂原料放入洗砂筒中，同时在其中均匀撒布无机酸，加水后使得固液比的浓度在40-50％，加入比例为2:1.5:1的工业盐酸、工业硫酸和工业硝酸，将石英砂静置在150℃的环境中6-12个小时即可进行清洗至物料PH＝6然后再烘干原料；
(5)氧化碱洗：将经过步骤(4)酸洗过得物料，均匀加入浓度为8-10％的H2O2，并将其密封氧化6小时，在氧化后的物料中加入碱溶液，在80-100℃下温度正反搅拌反应，正反搅拌变化的频率为每30min交换一次方向，然后在冷却，过滤碱溶液；
(6)干燥：将步骤(5)中得到的的物料送入干燥机中，干燥温度为200-450℃，干燥时间为6-12H；其中，0-1H时，温度由0℃匀速上升到100℃，1-2H保温2H，4-6H温度由100℃匀速上升到300℃，6-7H时，温度由300℃上升到400℃，7-10H保温，然后自然冷却。
(7)第二次分级：从步骤(6)所得到的石英尾砂中筛选出40-150目的石英尾砂；
(8)装袋：步骤(7)所得到的石英尾砂进行包装。
Claims (5)
1.一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)水洗：将石英尾砂放入水力旋流器中清洗，至表面没有明显杂质；
(2)强磁选：在磁场强度为1.3T的情况下，采用强磁选机对步骤(1)中得到的石英尾砂进行预先分级；
(3)第一次分级：从步骤(2)所得到的石英尾砂分离出40-200目的石英尾砂后脱水备用；
(4)酸浸：将石英尾砂原料放入洗砂筒中，同时在其中均匀撒布无机酸，加水后使得固液比的浓度在40-50％，加入无机酸后，将石英砂静置6-12个小时即可进行清洗至物料PH＝6-7然后再烘干原料；
(5)氧化碱洗：将经过步骤(4)酸洗过得物料，均匀加入浓度为8-10％的H2O2，并将其密封氧化6-12小时，在氧化后的物料中加入碱溶液，在80-100℃下温度正反搅拌反应，正反搅拌变化的频率为每30min交换一次方向，然后在冷却，过滤碱溶液；
(6)干燥：将步骤(5)中得到的的物料送入干燥机中，干燥温度为200-450℃，干燥时间为6-12H；
(7)第二次分级：从步骤(6)所得到的石英尾砂中筛选出40-150目的石英尾砂。
2.根据权利要求1所述的一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法，其特征在于，步骤(1)中水洗加入的无机酸为工业盐酸、工业硫酸和工业硝酸中的任意一种或几种的混合溶液。
3.根据权利要求2中所述的一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法，其特征在于，所述工业盐酸、工业硫酸和工业硝酸在共同使用时候的投放比例为2:1.5:1。
4.根据权利要求2中所述的一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法，其特征在于，步骤(4)中酸浸的温度为150℃-250℃。
5.根据权利要求2中所述的一种利用石英尾砂生产涂料用石英砂骨料的方法，其特征在于，步骤(6)中的干燥过程为具有坡度的曲线干燥过程，其中，0-1H时，温度由0℃匀速上升到100℃，1-2H保温2H，4-6H温度由100℃匀速上升到300℃，6-7H时，温度由300℃上升到400℃，7-10H保温，然后自然冷却。
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