本技術(shù)屬于石英砂提純?cè)O(shè)備，具體是一種離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、石英砂作為重要的非金屬礦物原料，經(jīng)過(guò)酸洗提純后，鐵、鋁等金屬雜質(zhì)含量大大的降低，純度隨之顯著提高，不同純度的石英砂已經(jīng)廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏、微電子以及光纖通訊等行業(yè)。

2、酸洗法作為一種有效去除石英砂中金屬雜質(zhì)的方法，往往涉及到酸的種類、濃度、溫度、固液比等種種因素，這些因素都會(huì)影響石英砂去除的效率以及提純后的純度，現(xiàn)有的石英砂酸洗提純工藝中所使用的裝置存在兩方面的問(wèn)題：第一、在酸浸過(guò)程中，多數(shù)裝置無(wú)法對(duì)一次酸浸后的母液進(jìn)行二次或多次回收利用，導(dǎo)致酸液損耗較大，而且，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算補(bǔ)酸量，時(shí)常造成酸液補(bǔ)充不足或過(guò)量的問(wèn)題，導(dǎo)致石英砂的純度不高或酸液損失較大，企業(yè)難以控制成本以及產(chǎn)品質(zhì)量；第二、裝置多為封閉的反應(yīng)容器，在容器中將石英砂用室溫的無(wú)機(jī)酸液進(jìn)行靜態(tài)浸泡幾天到十幾天不等，或?qū)⑹⑸坝檬覝氐臒o(wú)機(jī)酸液浸泡并配合攪拌，導(dǎo)致石英砂提純的效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，不僅實(shí)現(xiàn)了酸洗廢液的回收利用，而且提高了石英砂的質(zhì)量。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，包括反應(yīng)釜和母液罐，反應(yīng)釜頂部開(kāi)設(shè)有用于加入原砂料的進(jìn)料口，反應(yīng)釜底部分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)酸口和第二排酸口，反應(yīng)釜側(cè)面開(kāi)設(shè)有排砂口；

4、所述母液罐頂部開(kāi)設(shè)有第一進(jìn)液口和第二進(jìn)液口，第一進(jìn)液口通過(guò)管道與第二排酸口連接，第二進(jìn)液口通過(guò)管道與酸泵的出口連接，酸泵的進(jìn)口連接有補(bǔ)酸罐；母液罐底部開(kāi)設(shè)有出液口，出液口通過(guò)管道與進(jìn)酸口連接；

5、所述母液罐內(nèi)部固定安裝有離子濃度檢測(cè)裝置，離子濃度檢測(cè)裝置通過(guò)信號(hào)線與集中器連接，集中器與信號(hào)轉(zhuǎn)換器連接，信號(hào)轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接；

6、所述第二排酸口、排砂口和出液口均設(shè)有閥門(mén)。

7、進(jìn)一步地，所述反應(yīng)釜底部還開(kāi)設(shè)有第一排酸口，第一排酸口設(shè)有閥門(mén)，第一排酸口通過(guò)管道與虹吸罐連接，虹吸罐通過(guò)管道與換熱器的進(jìn)口連接，換熱器的出口通過(guò)管道與進(jìn)酸口連接，換熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口通過(guò)管道與蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口連接，換熱器的熱介質(zhì)出口通過(guò)管道與蒸汽發(fā)生器的進(jìn)水口連接，蒸汽發(fā)生器的燃?xì)饨涌谕ㄟ^(guò)管道與lng氣化站連接；

8、所述出液口通過(guò)管道與換熱器的進(jìn)口連接。

9、進(jìn)一步地，所述離子濃度檢測(cè)裝置包括固定安裝在母液罐內(nèi)壁的用于檢測(cè)氫離子濃度的玻璃電極、用于檢測(cè)氟離子的氟離子選擇電極、用于檢測(cè)鐵離子的鐵離子選擇電極和用于輸出參比電極電勢(shì)的甘汞參比電極；

10、所述玻璃電極、氟離子選擇電極、鐵離子選擇電極和甘汞參比電極均通過(guò)信號(hào)線與集中器連接。

11、進(jìn)一步地，所述母液罐內(nèi)部還固定安裝有用于檢測(cè)溫度的溫度電極，溫度電極通過(guò)信號(hào)線與集中器連接。

12、進(jìn)一步地，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器包括放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

13、所述集中器與放大器連接，放大器與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接。

14、進(jìn)一步地，所述反應(yīng)釜內(nèi)部設(shè)有用于攪拌原砂料的攪拌裝置。

15、進(jìn)一步地，所述反應(yīng)釜內(nèi)部設(shè)有過(guò)濾裝置，過(guò)濾裝置的位置高于第一排酸口和第二排酸口的位置。

16、進(jìn)一步地，所述虹吸罐通過(guò)管道連接有兌酸罐，兌酸罐與儲(chǔ)酸罐連接。

17、進(jìn)一步地，所述進(jìn)料口蓋有頂蓋。

18、本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：

19、通過(guò)母液罐回收酸洗產(chǎn)生的廢液，稱作一次母液，設(shè)置在母液罐內(nèi)部的離子濃度檢測(cè)裝置獲取一次母液中離子的濃度，并傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)離子的濃度計(jì)算補(bǔ)酸量，并控制酸泵從補(bǔ)酸罐抽取酸液，補(bǔ)入母液罐，將一次酸液轉(zhuǎn)換為符合酸洗要求的二次酸液，二次酸液從進(jìn)酸口循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)釜，參與二次酸洗，不僅實(shí)現(xiàn)了廢液的回收利用，而且可以準(zhǔn)確地計(jì)算補(bǔ)酸量，降低了生產(chǎn)成本，提高了石英砂的質(zhì)量；此外，本本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝流程短，適合規(guī)模化推廣使用。

20、利用虹吸罐抽取反應(yīng)釜內(nèi)部的低溫酸液并與換熱器中的高溫水蒸氣換熱，使酸液的溫度相對(duì)較高，且比較恒定，不受氣候變化影響，加快了酸液與鐵礦石的反應(yīng)速率，不僅將反應(yīng)周期縮短至12～14h，而且生產(chǎn)的石英砂質(zhì)量穩(wěn)定，鐵含量低于100ppm。

21、通過(guò)設(shè)置在母液罐內(nèi)部的溫度電極，可以獲知廢液的實(shí)時(shí)溫度，便于靈活地調(diào)整水蒸氣的溫度，達(dá)到了良好的節(jié)能效果，而且合適的溫度也利于酸洗的進(jìn)行，進(jìn)一步提高了石英砂的質(zhì)量，縮短了反應(yīng)周期。

22、通過(guò)設(shè)置攪拌裝置，可以促使原砂料和酸液混合均勻并充分接觸，進(jìn)一步提高了石英砂的質(zhì)量以及酸洗的效率。

23、為了防止石英砂堵塞第一排酸口和第二排酸口以及管道，在反應(yīng)釜內(nèi)部設(shè)有過(guò)濾裝置，可以最大限度地減少?gòu)U液中石英砂的夾雜量。

技術(shù)特征：

1.一種離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，包括反應(yīng)釜和母液罐(1)，反應(yīng)釜頂部開(kāi)設(shè)有用于加入原砂料的進(jìn)料口，反應(yīng)釜底部分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)酸口和第二排酸口，反應(yīng)釜側(cè)面開(kāi)設(shè)有排砂口；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)釜底部還開(kāi)設(shè)有第一排酸口，第一排酸口設(shè)有閥門(mén)，第一排酸口通過(guò)管道與虹吸罐連接，虹吸罐通過(guò)管道與換熱器的進(jìn)口連接，換熱器的出口通過(guò)管道與進(jìn)酸口連接，換熱器的熱介質(zhì)進(jìn)口通過(guò)管道與蒸汽發(fā)生器的蒸汽出口連接，換熱器的熱介質(zhì)出口通過(guò)管道與蒸汽發(fā)生器的進(jìn)水口連接，蒸汽發(fā)生器的燃?xì)饨涌谕ㄟ^(guò)管道與lng氣化站連接；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，所述離子濃度檢測(cè)裝置(2)包括固定安裝在母液罐(1)內(nèi)壁的用于檢測(cè)氫離子濃度的玻璃電極(11)、用于檢測(cè)氟離子的氟離子選擇電極(12)、用于檢測(cè)鐵離子的鐵離子選擇電極(13)和用于輸出參比電極電勢(shì)的甘汞參比電極(14)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，所述母液罐(1)內(nèi)部還固定安裝有用于檢測(cè)溫度的溫度電極(10)，溫度電極(10)通過(guò)信號(hào)線與集中器(3)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器(4)包括放大器(5)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(6)；

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)釜內(nèi)部設(shè)有用于攪拌原砂料的攪拌裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)釜內(nèi)部設(shè)有過(guò)濾裝置，過(guò)濾裝置的位置高于第一排酸口和第二排酸口的位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，所述虹吸罐通過(guò)管道連接有兌酸罐，兌酸罐與儲(chǔ)酸罐連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)料口蓋有頂蓋。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種離子濃度檢測(cè)及自動(dòng)補(bǔ)液的石英砂酸洗設(shè)備，包括反應(yīng)釜和母液罐，反應(yīng)釜頂部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口，反應(yīng)釜底部分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)酸口和第二排酸口，反應(yīng)釜側(cè)面開(kāi)設(shè)有排砂口；母液罐頂部開(kāi)設(shè)有第一進(jìn)液口和第二進(jìn)液口，第一進(jìn)液口通過(guò)管道與第二排酸口連接，第二進(jìn)液口通過(guò)管道與酸泵的出口連接，酸泵的進(jìn)口連接有補(bǔ)酸罐；母液罐底部開(kāi)設(shè)有出液口，出液口通過(guò)管道與進(jìn)酸口連接；所述母液罐內(nèi)部固定安裝有離子濃度檢測(cè)裝置，離子濃度檢測(cè)裝置通過(guò)信號(hào)線與集中器連接，集中器與信號(hào)轉(zhuǎn)換器連接，信號(hào)轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)連接；所述第二排酸口、排砂口和出液口均設(shè)有閥門(mén)。本技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了酸洗廢液的回收利用，而且提高了石英砂的質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：陳飛鵬,楊國(guó)銳,王珅,閆耀峰,李強(qiáng),閻樹(shù)欣,吳向陽(yáng),楊煜晨,李銅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西中泰材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240423
技術(shù)公布日：2025/1/2