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矽微粉的加工工藝及設備簡介

詳情

矽微粉的加工工藝及設備簡介

【摘要】:
矽微粉的加工工藝及設備簡介 1、矽微粉原料的選礦提純 我國的矽質原料資源豐富,有水晶、半透明及乳白色脈石英、變質石英岩、沉積石英砂岩、粉石英等類型。為了滿足矽微粉用原材料的要求,部分類型的矽質原料必須經過選礦提純達到質量標準後,才能用來加工矽微粉。 選礦提純一般是將雜質含量較高的矽質原料經過破碎、篩分、磨礦,使二氧化矽與雜質充分解離。在實際生產中,根據要求的質量進行提純。或是經過浮選、磁選除雜質,
 矽微粉的加工工藝及設備簡介
 
1、矽微粉原料的選礦提純 我國的矽質原料資源豐富,有水晶、半透明及乳白色脈石英、變質石英岩、沉積石英砂岩、粉石英等類型。為了滿足矽微粉用原材料的要求,部分類型的矽質原料必須經過選礦提純達到質量標準後,才能用來加工矽微粉。 選礦提純一般是將雜質含量較高的矽質原料經過破碎、篩分、磨礦,使二氧化矽與雜質充分解離。在實際生產中,根據要求的質量進行提純。或是經過浮選、磁選除雜質,或是經過水洗分級除雜質,或是經過酸洗除雜質,幹燥後,作為矽微粉的原材料。 2、熔融矽微粉原料的加工 熔融矽微粉又稱無定形矽微粉或非晶態矽微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融矽微粉其原材料是熔煉石英。 熔煉石英生產工藝: 先將矽質原料破碎到10~20mm的小塊料,采用堆積酸浸法,除去表麵雜質,再用清水洗淨後幹燥。將清潔、幹燥的小塊料投入熔煉石英爐中,接通矽碳棒電源;經過高溫(1 800~2 000℃)熔煉約10h後,出爐急冷破碎,經手選,再經純化酸洗、脫酸、去離子水清洗,幹燥後成為無定形矽微粉的原材料。 3、矽微粉的生產工藝及設備 A、不規則形狀(角形)矽微粉的生產工藝及設備 角形矽微粉是用矽微粉原材料經研磨而得到的外形無規則多呈棱角狀的矽微粉。角形矽微粉根據其原材料的不同又分為角形結晶矽微粉(原料為天然石英晶體)和角形熔融矽微粉(原料為熔融無定型二氧化矽)。 角形矽微粉的主要生產設備有球磨機、振動磨、微粉分級機和烘幹機。下麵分別簡要介紹其工作原理。 球磨機:可以是幹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後下落,如此反複進行,處於磨礦介質之間及磨礦介質與磨機桶壁之間的物料受到衝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。 烘幹機:為了保證矽微粉極低的含水率和在幹燥時不受汙染以及提高生產效率、節約能源而采用空心軸攪拌烘幹機,其工作原理是:物料從進料口進入烘幹機內,由空心槳葉輸送至出料口出料;物料在被輸送過程中,受空心槳葉攪拌並由空心槳葉和機體夾套同時加熱,水分被蒸發而烘幹。 B、球形矽微粉的生產工藝及設備 目前國外球形矽微粉的生產有:高溫熔融噴射法、氣體火焰法、液相中控製正矽酸乙脂、四氯化矽的水解法等工藝。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時其角形表麵吸收熱量而呈熔融狀態,熱量進一步被傳遞到粉體內部,粉體顆粒完全呈熔融狀態。在表麵張力的作用下,物體總是要趨於穩定狀態,而球形則是最穩定狀態,從而達到產品成球目的。 生產工藝流程圖 主要生產設備 粉料定量輸送係統、燃氣量控製和混合裝置、氣體燃料高溫火焰噴槍、冷卻回收裝置。 粉料定量輸送係統用氣力輸送的方法將要加工成球形矽微粉的粉料按照規定的給料量連續、均勻地輸送到高溫火焰中。 燃氣量控製和混合裝置可根據火焰溫度、火焰長度和剛度調節、控製燃氣量和助燃氣體量,並將燃氣與助燃氣體充分混合後送到高溫火焰噴槍。 氣體燃料高溫火焰噴槍將混合燃料氣體(混合入助燃氣體)和非球形矽微粉物料同時噴出,點火後產生高溫火焰,熔融分散的矽微粉,使之成為球形矽微粉。 冷卻回收裝置將已被熔融且分散的高溫球形矽微粉,迅速冷卻避免出現析晶現象,並將冷卻後的球形矽微粉在收集器中回收。