一种硅砂提纯装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 209259707 U(45)授权公告日 2019.08.16

(21)申请号 201822224224.7(22)申请日 2018.12.28

(73)专利权人 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院

有限公司

地址 233010 安徽省蚌埠市禹会区涂山路

1047号(72)发明人 柯震坤　曹欣　王萍萍　韩娜　

高强　操芳芳　王巍巍　赵凤阳　崔介东　石丽芬　单传丽　倪嘉　仲召进　(74)专利代理机构 安徽省蚌埠博源专利商标事

务所 34113

代理人 杨晋弘(51)Int.Cl.

C01B 33/12(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

C03C 1/02(2006.01)

(54)实用新型名称

一种硅砂提纯装置(57)摘要

本实用新型提供一种硅砂提纯装置，其特征在于：它包括反应室（1），在反应室（1）两侧分别

（3），在设有稀盐酸储存罐（2）和去离子水储存罐

稀盐酸储存罐（2）和去离子水储存罐（3）一侧分别设有对应配合的第一氮气瓶（4）和第二氮气瓶（5），在反应室（1）一侧还设有废液池（6），所述的反应室（1）、稀盐酸储存罐（2）、去离子水储存罐（3）以及废液池（8）通过管道连接。本实用新型结构简单、使用发便，制备低成本，能高效的消除硅砂中的金属离子杂质。

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权　利　要　求　书

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1.一种硅砂提纯装置，其特征在于：它包括反应室（1），在反应室（1）一侧设有稀盐酸储存罐（2），其另一侧设有去离子水储存罐（3），在稀盐酸储存罐（2）一侧设有对应配合的第一氮气瓶（4），在离子水储存罐（3）一侧设有对应配合第二氮气瓶（5），所述的第一氮气瓶（4）通过第一气管（4a）与稀盐酸储存罐（2）连通，所述的二氮气瓶（5）通过第二气管（5a）与离子水储存罐（3）连通，所述稀盐酸储存罐（2）和反应室（1）通过盐酸管路（7）连通，所述去离子水储存罐（3）和反应室（1）通过去离子水管路（6）连通，在反应室（1）的另外一侧设有废液池（8），在废液池（8）一侧设有第一真空泵（8a），所述的反应室（1）、废液池（8）和第一真空泵（8a）通过管路连通。

2.根据权利要求1中所述的一种硅砂提纯装置，其特征在于：设置一个回流管（9），所述回流管（9）一端与反应室（1）底部连通，在该端的端部设有回液滤网（9a），在回流管（9）上设有对应配合的回液阀（9b）, 回流管（9）的另一端与稀盐酸储存罐（2）上部罐壁的一侧连通，在稀盐酸储存罐（2）上部罐壁的另一侧连通有气管（10），在气管（10）上设有连通阀（10a）,所述气管（10）的一端连通有对应配合的第二真空泵（11）。

3.根据权利要求1中所述的一种硅砂提纯装置，其特征在于：在所述废液池（8）与反应室（1）之间的管路上设有废液控制阀（12），在废液控制阀（12）上方的管路顶端设有滤网（13）。

4.根据权利要求1中所述的一种硅砂提纯装置，其特征在于：在所述的反应室（1）上部设有通气口（1a）。

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说　明　书一种硅砂提纯装置

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技术领域：

[0002]本实用新型涉及玻璃原材料的提纯设备，具体地说就是一种硅砂提纯装置。[0003]背景技术：

[0004]紫外光与物质相互作用时，显示出荧光效应、生物效应、光化学效应等特点。因此，紫外线在环境遥测、医学领域、光谱学领域等方面都有着广泛的应用，人们也希望开发出在紫外波段有较好表现，较高透过的光学材料。大部分无色光学玻璃在可见光波段都具有较高的透过率，但对紫外波段均存在不同程度的吸收因此只有少数具有特殊成分的玻璃才具有良好的紫外透过性能。同时，光学玻璃的主要成分二氧化硅中铁含量较高时，制备出的光学玻璃呈浅绿色，这严重影响了光学玻璃的紫外线透过率，进而影响到了光学玻璃的应用。现有技术中还没有一种能高效去除玻璃原料中铁杂质的设备。[0005]实用新型内容：

[0006]本实用新型就是为了克服现有技术中的不足，提供一种硅砂提纯装置。[0007]本申请提供以下技术方案：[0008]一种硅砂提纯装置，其特征在于：它包括反应室，在反应室一侧设有稀盐酸储存罐，其另一侧设有去离子水储存罐，在稀盐酸储存罐一侧设有对应配合的第一氮气瓶，在离子水储存罐一侧设有对应配合第二氮气瓶，所述的第一氮气瓶通过第一气管与稀盐酸储存罐连通，所述的二氮气瓶通过第二气管与离子水储存罐连通，所述稀盐酸储存罐和反应室通过盐酸管路连通，在所述去离子水储存罐和反应室通过去离子水管路连通，在反应室的另外一侧设有废液池，在废液池一侧设有第一真空泵，所述的反应室、废液池和第一真空泵通过管路连通。

[0009]在上述技术方案的基础上，还可以有以下进一步的技术方案：[0010]设置一个回流管，所述回流管一端与反应室底部连通，在该端的端部设有回液滤网，在回流管上设有对应配合的回液阀, 回流管的另一端与稀盐酸储存罐上部罐壁的一侧连通，在稀盐酸储存罐上部罐壁的另一侧连通有气管，在气管上设有连通阀,所述气管的一端连通有对应配合的第二真空泵。

[0011]在所述废液池与反应室之间的管路上设有废液控制阀，在废液控制阀上方的管路顶端设有滤网。

[0012]在所述的反应室上部设有通气口。[0013]实用新型优点：

[0014]本实用新型结构简单、使用发便，制备低成本，能高效的消除硅砂中的金属离子杂，且装置中的盐酸可以循环使用。[0015]附图说明：

[0016]图1是本实用新型的结构示意图。[0017]具体实施方式：[0018]如图1所示，一种硅砂提纯装置，它包括反应室1，在反应室1一侧的上部设有通气口1a。在通气口1a下方的反应室1内装有经过初选且含铁量≥100ppm的黄山砂14。在反应室

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说　明　书

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1左侧设有稀盐酸储存罐2，在盐酸储存罐2内装有稀盐酸15。[0019]在反应室1右侧设有去离子水储存罐3，在去离子水储存罐3内装有去离子水16，在稀盐酸储存罐2左侧设有第一氮气瓶4，所述的第一氮气瓶4通过第一气管4a与稀盐酸储存罐2连通，所述第一气管4a出气端从稀盐酸储存罐2的顶盖上通入，在第一气管4a上设有对应配合的第一气阀4b。

[0020]在去离子水储存罐3右侧设有对应配合第二氮气瓶5，所述的二氮气瓶5通过第二气管5a与离子水储存罐3连通，所述第二气管5a出气端从去离子水储存罐3的顶端通入，在第二气管5a上设有对应配合的第二气阀5b。

[0021]所述稀盐酸储存罐2和反应室1通过盐酸管路7连通，所述盐酸管路7的进液端从稀盐酸储存罐2顶端接入并插入稀盐酸15液面下延伸至稀盐酸储存罐2的下部，所述盐酸管路7的出液端从反应室1的顶端插入并延伸至通气口1a的下方并距离黄山砂14还有一段距离的位置。

[0022]所述去离子水储存罐3和反应室1通过去离子水管路6连通，所述的去离子水管路6进液端从离子水储存罐3顶端接入并插入离子水16的液面下方延伸至离子水储存罐3的下部，所述出液端从反应室1的顶端插入，并与盐酸管路7的出液端位于同一水平面内。[0023]在反应室1的下侧设有废液池8，在废液池8右侧设有第一真空泵8a，所述的反应室1、废液池8和第一真空泵8a通过管路连通。在所述废液池8与反应室1之间的管路上设有废液控制阀12，在废液控制阀12上方的管路顶端设有滤网13。[0024]设置一个回流管9，所述回流管9一端与反应室1底部连通，在该端的端部还设有回液滤网9a，在靠近反应室1一侧的回流管9上设有对应配合的回流阀9b，所述回流管9的另一端与稀盐酸储存罐2上部稀盐酸15液面上方的罐壁一侧连通，在靠近稀盐酸储存罐2一侧的回流管9上设有对应配合的第二回流阀9c。在稀盐酸储存罐2上部稀盐酸15液面上方的罐壁的另一侧连通有气管10，在气管10上设有连通阀10a,所述气管10的一端连通有对应配合的第二真空泵11。

[0025]所述滤网13和回液滤网9a均为玻璃纤维制成，目数为200目。[0026]工作过程：首先打开第一气阀4b和第一氮气瓶4，并通过第一气阀4b控制压强为1.2MPa氮气，进入稀盐酸从储存罐2中，这时连通阀10a、第二回流阀9c和回流阀9b处于关闭状态。稀盐酸储存罐2中的稀盐酸15就会在氮气压强的作用下，通过盐酸管路7流入反应室1中，并完全漫过黄山砂14，而后关闭第一气阀4b，使得稀盐酸15在反应室1内静置4h。[0027]通过盐酸的浸泡可以使黄山砂14所携带的Al2O3、Fe2O3、MgO等杂质转化为可溶于去离子水的AlCl3、FeCl3、MgCl2，而杂质转化释放的热量也可以从通气口1a排出反应室1。[0028]待静置4h后打开连通阀10a并启动第二真空泵11使得稀盐酸储存罐2内呈负压成负压状态，而后开启第二回流阀9c和回流阀9b，使得反应室1中的稀盐酸15在负压的作用下回流入稀盐酸储存罐2内，而后再关闭第二回流阀9c和回流阀9b。[0029]开启第二气阀5b和第二氮气瓶5，并通过第二气阀5b控制压强为1.2MPa氮气进入离子水储存罐3内，而后离子水储存罐3内离子水16会在氮气压强的作用下，通过离子水管路6流入反应室1中对黄山砂14进行清洗，这时反应室1内的AlCl3、FeCl3、MgCl2就会溶于去离子水，再打开废液控制阀12和第一真空泵8a将溶解了AlCl3,FeCl3,MgCl2去离子水吸入废液池8，离子水16对黄山砂14持续清洗10min，以便保证反应室1中的黄山砂14内不再含有金

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说　明　书

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属杂质和稀盐酸，从而成为合格的玻璃原料用砂，最后得到的玻璃原料用砂中铁含量为4ppm，满足工业上生产紫外高透光学玻璃对二氧化硅纯度的要求。

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说　明　书　附　图

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图1

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