1. Proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo, en el que, tras el enriquecimiento preliminar, el mineral en bruto se somete a cribado, deslimado, lavado y clasificación para obtener un producto de arena de cuarzo con un contenido de silicio superior al 96%, un contenido de hierro inferior al 0,15%, y un tamaño de partícula que oscila entre 20-24 mesh y 100-130 mesh, caracterizado porque: el mineral en bruto previamente enriquecido fluye a través de dos o más capas de mallas de cribado para someterse a dos o más operaciones de cribado, y las mallas de cribado están dispuestas de grueso a fino en orden de arriba abajo.
2. El proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo según la reivindicación 1, caracterizado porque: la malla de cribado superior es una malla de 20-24, que retiene la arena gruesa con un tamaño de partícula superior al de la malla de 20-24; la malla de cribado más inferior es una de 100-130 mallas, que retiene la arena fina con un tamaño de partícula inferior a 100-130 mallas; y la arena con tamaños de partícula comprendidos entre las mallas 20-24 y las mallas 100-130 se recoge y pasa a través de un canal hacia el proceso de deslimado.
3. El proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo según la reivindicación 1, caracterizado porque: las mallas de cribado utilizadas en el proceso de cribado pueden ser cribas vibratorias, cribas de tambor u otros tipos de cribas con diferentes modos de movimiento.

Proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo

Ámbito técnico

La presente invención se refiere a un proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo, en concreto a un proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo que utiliza mallas de cribado multicapa para el cribado.

Imagen de fondo

La arena de cuarzo de alta ley y gran calidad es la principal materia prima para la producción de vidrio. En concreto, la arena de cuarzo destinada a la fabricación de vidrio blanco requiere un alto contenido en silicio y un contenido en hierro extremadamente bajo. Un contenido elevado en hierro provocará que el vidrio blanco adquiera un tono azulado y se formen burbujas, lo que afectará a la calidad del vidrio. En el mineral en bruto, la mayor parte de la arena con alto contenido en hierro se concentra en la arena fina, con un tamaño de partícula inferior a 100-130 mesh. En el proceso tradicional, tras el enriquecimiento preliminar, el mineral en bruto se somete a cribado, deslimado, lavado y clasificación para obtener la arena acabada. El proceso de cribado suele utilizar una malla de una sola capa para un cribado único, lo que no permite eliminar la arena fina por debajo de 100-130 mesh, lo que da lugar a un contenido de hierro persistentemente elevado en la arena acabada y afecta a la calidad del vidrio blanco. Por este motivo, se han introducido mejoras basadas en el proceso tradicional: tras el enriquecimiento preliminar del mineral en bruto, mediante operaciones de cribado, deslimado y lavado múltiple, se añade un proceso electrónico de eliminación de hierro para eliminar las impurezas ferrosas, mejorando así la calidad de la arena acabada para cumplir con los requisitos de producción del vidrio blanco. Sin embargo, el proceso anterior presenta desventajas como una gran inversión, un coste elevado y un mantenimiento poco práctico.

Resumen de la invención

El objetivo de la presente invención es subsanar las deficiencias mencionadas anteriormente del estado de la técnica y proporcionar un proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo que requiera una inversión reducida, tenga un coste bajo, ofrezca un mantenimiento sencillo y garantice una buena calidad de la arena final.

El objetivo de la presente invención se logra de la siguiente manera: un proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo, en el que, tras el enriquecimiento preliminar del mineral en bruto mediante cribado, deslimado, lavado y clasificación, se obtiene un producto de arena de cuarzo con un contenido de silicio superior a 96%, un contenido de hierro inferior al 0,15% y un tamaño de partícula que oscila entre 20-24 mesh y 100-130 mesh. El mineral en bruto, previamente enriquecido, fluye a través de dos o más capas de mallas de cribado para someterse a dos o más operaciones de cribado. Las mallas de cribado se disponen de mayor a menor finura, de arriba abajo. La malla superior es una de 20–24 mesh, que retiene la arena gruesa con un tamaño de partícula superior a 20–24 mesh. La malla de cribado más inferior es una de 100–130 mesh, que retiene la arena fina con un tamaño de partícula inferior a 100–130 mesh. La arena con tamaños de partícula comprendidos entre 20–24 mesh y 100–130 mesh se recoge y pasa a través de un canal hacia el proceso de deslimado. Las mallas de cribado utilizadas en el proceso de cribado pueden ser cribas vibratorias, cribas de tambor u otros tipos de cribas con diferentes modos de movimiento.

En el proceso de enriquecimiento de arena de cuarzo de la presente invención, dado que se utilizan dos o más capas de mallas de cribado para el cribado, las mallas se disponen en capas de arriba abajo. Bajo la acción del flujo de agua, el mineral en bruto previamente enriquecido fluye primero a través de la malla de cribado superior y, a continuación, cae continuamente por gravedad, pasando secuencialmente por las mallas de cribado inferiores hasta llegar a la malla de cribado más baja, sometiéndose así a múltiples operaciones de cribado. La malla superior de 20-24 mallas retiene la arena gruesa de tamaño superior a 20-24 mallas, y la malla inferior de 100-130 mallas retiene la arena fina de tamaño inferior a 100-130 mallas. Dado que una gran cantidad de impurezas de hierro se concentra en la arena fina con un tamaño de partícula inferior a 100–130 mallas, la eliminación de la arena fina de tamaño inferior a 100–130 mallas reduce el contenido de hierro de la arena. Otras impurezas se concentran en la arena gruesa de más de 20–24 mesh, por lo que eliminar la arena gruesa de más de 20–24 mesh aumenta el contenido de silicio de la arena. De este modo, la arena de cuarzo final tiene un tamaño de partícula comprendido entre las mallas 20–24 y 100–130, con un contenido de silicio superior al 96% y un contenido de hierro inferior al 0,15%, lo que cumple los requisitos de producción del vidrio blanco y evita que este adquiera un tono azulado o forme burbujas. Cuando una malla de cribado determinada resulta dañada, puede repararse simplemente retirándola y sustituyéndola por una nueva, lo que hace que la instalación y el mantenimiento sean extremadamente cómodos. Dado que no se requieren complejos equipos electrónicos de eliminación de hierro, se reducen los costes de producción. El coste de producción por tonelada de arena de cuarzo se reduce de 50 RMB a 22 RMB, lo que supone un ahorro de 56% en el coste de producción por tonelada.

Descripción detallada de las realizaciones

A continuación se describe con más detalle la presente invención, haciendo referencia a ejemplos de realización concretos.

Ejemplo 1:

El mineral de arena de cuarzo en bruto extraído tiene un contenido de silicio inferior al 92%, un contenido de hierro comprendido entre el 0,2% y el 0,25%, contiene una gran cantidad de impurezas y presenta una amplia distribución granulométrica.

Tras el enriquecimiento preliminar, el mineral de arena de cuarzo en bruto se somete a las siguientes etapas del proceso:

1. Bajo la acción del flujo de agua, el mineral previamente enriquecido fluye a través de un canal hacia unas mallas de cribado dispuestas verticalmente para su cribado. Las mallas de cribado están dispuestas en dos capas: la malla superior es de 20 mesh y la inferior, de 130 mesh. Se eliminan tanto la arena gruesa, de tamaño superior a 20 mallas, como la arena fina, de tamaño inferior a 130 mallas. La arena con un tamaño de partícula comprendido entre 20 y 130 mallas se recoge y pasa al canal.
2. La arena cribada fluye a través de un canal hasta una máquina deslimadora, donde se somete a un proceso de deslimado para eliminar la mezcla de lodo y arena.
3. La arena deslimada fluye a través de un canal hasta un depurador, donde se somete a un proceso de depuración para eliminar aún más impurezas.
4. A continuación, la arena lavada se clasifica para obtener un producto final de arena de cuarzo con un contenido de silicio superior al 96%, un contenido de hierro inferior al 0,15%, un contenido de impurezas extremadamente bajo y un tamaño de partícula comprendido entre 20 mesh y 130 mesh.

Ejemplo 2:

El mineral de arena de cuarzo en bruto extraído tiene un contenido de silicio inferior al 92%, un contenido de hierro comprendido entre el 0,2% y el 0,25%, contiene una gran cantidad de impurezas y presenta una amplia distribución granulométrica.

Tras el enriquecimiento preliminar, el mineral de arena de cuarzo en bruto se somete a las siguientes etapas del proceso:

1. Bajo la acción del flujo de agua, el mineral previamente enriquecido fluye a través de un canal hacia unas mallas de cribado dispuestas verticalmente para su cribado. Las mallas de cribado están dispuestas en dos capas: la malla superior es de 20 mesh y la inferior, de 100 mesh. Se eliminan tanto la arena gruesa, de tamaño superior a 20 mallas, como la arena fina, de tamaño inferior a 100 mallas. La arena con un tamaño de partícula comprendido entre 20 y 100 mallas se recoge y pasa al canal.
2. La arena cribada fluye a través de un canal hasta una máquina deslimadora, donde se somete a un proceso de deslimado para eliminar la mezcla de lodo y arena.
3. La arena deslimada fluye a través de un canal hasta un depurador, donde se somete a un proceso de depuración para eliminar aún más impurezas.
4. A continuación, la arena lavada se clasifica para obtener un producto final de arena de cuarzo con un contenido de silicio superior al 96%, un contenido de hierro inferior al 0,15%, un contenido de impurezas extremadamente bajo y un tamaño de partícula comprendido entre 20 mesh y 100 mesh.

Ejemplo 3:

El mineral de arena de cuarzo en bruto extraído tiene un contenido de silicio inferior al 92%, un contenido de hierro comprendido entre el 0,2% y el 0,25%, contiene una gran cantidad de impurezas y presenta una amplia distribución granulométrica.

Tras el enriquecimiento preliminar, el mineral de arena de cuarzo en bruto se somete a las siguientes etapas del proceso:

1. Bajo la acción del flujo de agua, el mineral previamente enriquecido fluye a través de un canal hacia unas mallas de cribado dispuestas verticalmente para su cribado. Las mallas de cribado están dispuestas en dos capas: la malla superior es de 24 mesh y la inferior, de 100 mesh. Se eliminan tanto la arena gruesa, de tamaño superior a 24 mallas, como la arena fina, de tamaño inferior a 100 mallas. La arena con un tamaño de partícula comprendido entre 24 y 100 mallas se recoge y pasa al canal.
2. La arena cribada fluye a través de un canal hasta una máquina deslimadora, donde se somete a un proceso de deslimado para eliminar la mezcla de lodo y arena.
3. La arena deslimada fluye a través de un canal hasta un depurador, donde se somete a un proceso de depuración para eliminar aún más impurezas.
4. A continuación, la arena lavada se clasifica para obtener un producto final de arena de cuarzo con un contenido de silicio superior al 96%, un contenido de hierro inferior al 0,15%, un contenido de impurezas extremadamente bajo y un tamaño de partícula comprendido entre 24 mesh y 100 mesh.

Ejemplo 4:

El mineral de arena de cuarzo en bruto extraído tiene un contenido de silicio inferior al 92%, un contenido de hierro comprendido entre el 0,2% y el 0,25%, contiene una gran cantidad de impurezas y presenta una amplia distribución granulométrica.

Tras el enriquecimiento preliminar, el mineral de arena de cuarzo en bruto se somete a las siguientes etapas del proceso:

1. Bajo la acción del flujo de agua, el mineral previamente enriquecido fluye a través de un canal hacia unas mallas de cribado dispuestas verticalmente para su cribado. Las mallas de cribado están dispuestas en dos capas: la malla superior es de 24 mesh y la inferior, de 130 mesh. Se eliminan tanto la arena gruesa, de tamaño superior a 24 mallas, como la arena fina, de tamaño inferior a 130 mallas. La arena con un tamaño de partícula comprendido entre 24 y 130 mallas se recoge y pasa al canal.
2. La arena cribada fluye a través de un canal hasta una máquina deslimadora, donde se somete a un proceso de deslimado para eliminar la mezcla de lodo y arena.
3. La arena deslimada fluye a través de un canal hasta un depurador, donde se somete a un proceso de depuración para eliminar aún más impurezas.
4. A continuación, la arena lavada se clasifica para obtener un producto final de arena de cuarzo con un contenido de silicio superior al 96%, un contenido de hierro inferior al 0,15%, un contenido de impurezas extremadamente bajo y un tamaño de partícula comprendido entre 24 mesh y 130 mesh.

Ejemplo 5:

Bajo la acción del flujo de agua, el mineral de arena de cuarzo en bruto, previamente enriquecido, fluye a través de un canal hacia las mallas de cribado para su cribado. Las mallas de cribado están dispuestas en tres capas: la malla superior es de 20 mesh, la malla intermedia de 80 mesh y la malla inferior de 100 mesh. Se separan la arena gruesa, de tamaño superior a 20 mesh, y la arena fina, de tamaño inferior a 100 mesh. La arena con tamaños de partícula comprendidos entre 20 y 100 de malla se recoge y pasa al canal. Se ha previsto un canal entre las mallas superior y media para que la arena con tamaños de partícula comprendidos entre 20 y 80 de malla fluya hacia el proceso de deslimado y los procesos posteriores. Se ha previsto un segundo canal entre las mallas de la criba intermedia y la inferior para que la arena con tamaños de partícula comprendidos entre 80 y 100 mallas fluya hacia el proceso de deslimado y los procesos posteriores. El resto de etapas del proceso son las mismas que en el ejemplo 1.