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熔融硅微粉的加工工藝介紹

發(fā)布日期:2017-12-22 作者: 點擊:

  1、熔融硅微粉原料的選礦提純

    我國的硅質原料資源豐富,有水晶、半透明及乳白色脈石英、變質石英巖、沉積石英砂巖、粉石英等類型。為了滿足硅微粉用原材料的要求,部分類型的硅質原料必須經(jīng)過選礦提純達到質量標準后,才能用來加工硅微粉。

    選礦提純一般是將雜質含量較高的硅質原料經(jīng)過破碎、篩分、磨礦,使二氧化硅與雜質充分解離。在實際生產(chǎn)中,根據(jù)要求的質量進行提純。或是經(jīng)過浮選、磁選除雜質,或是經(jīng)過水洗分級除雜質,或是經(jīng)過酸洗除雜質,干燥后,作為硅微粉的原材料。

  2、熔融硅微粉原料的加工

    熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產(chǎn)的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英。

熔煉石英生產(chǎn)工藝:

    先將硅質原料破碎到10~20mm的小塊料,采用堆積酸浸法,除去表面雜質,再用清水洗凈后干燥。將清潔、干燥的小塊料投入熔煉石英爐中,接通硅碳棒電源;經(jīng)過高溫(1 800~2 000℃)熔煉約10h后,出爐急冷破碎,經(jīng)手選,再經(jīng)純化酸洗、脫酸、去離子水清洗,干燥后成為無定形硅微粉的原材料。

  3、硅微粉的生產(chǎn)工藝及設備

      A、不規(guī)則形狀(角形)硅微粉的生產(chǎn)工藝及設備

    角形硅微粉是用硅微粉原材料經(jīng)研磨而得到的外形無規(guī)則多呈棱角狀的硅微粉。角形硅微粉根據(jù)其原材料的不同又分為角形結晶硅微粉(原料為天然石英晶體)和角形熔融硅微粉(原料為熔融無定型二氧化硅)。

    角形硅微粉的主要生產(chǎn)設備有球磨機、振動磨、微粉分級機和烘干機。下面分別簡要介紹其工作原理。

    球磨機:可以是干法也可以是濕法研磨物料。當球磨機運轉時,磨礦介質與物料一起被提升到一定高度后下落,如此反復進行,處于磨礦介質之間及磨礦介質與磨機桶壁之間的物料受到?jīng)_擊和物料在磨礦介質的滾動、滑動過程中被研磨成細粉。

    振動磨:利用磨礦介質受磨機的振動作用,在磨機腔體內滑動、滾動而對物料進行研磨。微粉分級機的分級原理是:物料被風機抽吸到分級室內,在高速運轉的分級轉子和分級葉片之間被分級;粗物料沿分級筒壁而下,從底部粗粉出口排出;細粉則隨氣流穿過轉子葉片的間隙由上部細粉出口排出,從而達到分級的目的。

    烘干機:為了保證硅微粉極低的含水率和在干燥時不受污染以及提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源而采用空心軸攪拌烘干機,其工作原理是:物料從進料口進入烘干機內,由空心槳葉輸送至出料口出料;物料在被輸送過程中,受空心槳葉攪拌并由空心槳葉和機體夾套同時加熱,水分被蒸發(fā)而烘干。

      B、球形硅微粉的生產(chǎn)工藝及設備

    目前國外球形硅微粉的生產(chǎn)有:高溫熔融噴射法、氣體火焰法、液相中控制正硅酸乙脂、四氯化硅的水解法等工藝。在此給讀者介紹的是氣體燃燒火焰成球法:

成球機理:

    高溫火焰噴槍噴出1600~2000℃的高溫火焰,當粉體進入高溫火焰區(qū)時其角形表面吸收熱量而呈熔融狀態(tài),熱量進一步被傳遞到粉體內部,粉體顆粒完全呈熔融狀態(tài)。在表面張力的作用下,物體總是要趨于穩(wěn)定狀態(tài),而球形則是最穩(wěn)定狀態(tài),從而達到產(chǎn)品成球目的。


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