CN102145898A - 一种二氧化硅超细粉的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种二氧化硅超细粉的生产方法，主要是将优质硅石原料经水式球磨、粉碎，经水洗、酸洗、磁选、离心脱水后，再经过超音速气流粉碎机进行超细粉碎，用高速分级机分离出微粉，通过旋风收集器收集二氧化硅微粉。该发明的要点是：整个工艺分两个部分，前一部分是初级粉碎、水洗，目的是除去物料中的杂物。后一部分是精细粉碎，制得符合要求的超细硅微粉。该发明解决了二氧化硅微粉生产中纯度和细度两个问题。前一除杂工艺采用水式生产，所用废水经二次处理可循环使用，并可以从中回收四氧化三铁等有价值的副产品。后一精选工艺采用干法密闭生产，不排放废物，噪音也在国家控制标准内，整个工艺对环境无污染。

Description

一种二氧化硅超细粉的生产方法

技术领域：

本发明涉及一种二氧化硅粉的生产方法，特别是涉及一种二氧化硅超细粉的生产方法。

背景技术：

二氧化硅超细粉(二氧化硅微粉)是一种用途极其广泛的无机材料，具有耐高温、耐酸碱、介电性能优越、热膨胀系数低、谐振效应优良等物理化学特征，因此，二氧化硅微粉被广泛应用于油漆、涂料、橡胶、塑料、环氧树脂、高级陶瓷等化工产品的生产中，以及计算机芯片、光导纤维、高压电器材料等电子电器产品的生产中。二氧化硅微粉产品的质量，不仅取决于二氧化硅的含量、纯度，还要求特殊元素如铁、铝的含量限定在一定范围之内，而且，其粒度的大小与使用性质有极大的关系，越是要求高的封装填料，则纯度要求越高，粒度要求也越细。目前，国内生产二氧化硅微粉的方法通常有两种，即化学法和物理法。化学法因其生产工艺复杂，需要特殊设备，投资大，生产成本高，还易带来环境污染。物理法生产中有干法和湿法两种，普通干法产品纯度不好控制，还有污染，普通湿法需要沉淀时间长，效率低，不能满足大规模生产需要。

为解决上述问题，国内相关专家进行了长期的探讨，本发明主要是将干法生产和湿法生产相结合，即先湿法球磨、漂洗去杂，再高速粉碎、分离，制得超细硅微粉。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种二氧化硅超细粉的生产方法，该方法工艺简单，生产成本低，无环境污染。

本发明所采取的主要技术工艺是：

一种二氧化硅超细粉的生产方法，包括将优质硅石原料经水式球磨、粉碎，经水洗、酸洗、磁选、离心脱水后，再经过超音速气流粉碎机进行超细粉碎，用高速分级机分离出微粉，通过旋风收集器收集二氧化硅微粉。该发明的要点是：整个工艺分两个部分，前一部分是初级粉碎、水洗，目的是除去物料中的杂物。该除杂工艺中的粉碎，是将原料中的硅、铁、钙、铝等矿物质，粉碎至600目左右的颗粒，以便在洗涤中与酸、碱发生反应，除去杂物；后一部分是精细粉碎，制得符合要求的超细硅微粉。其原理是通过超音速气流，带动经过粉碎、水洗、除杂的600目二氧化硅细粉高速旋转，使物料小颗粒之间相互摩擦、碰撞，从而得到粉碎效果。需要说明的是，超音速气流粉碎机内部与物料接触的部分，全部采用高分子材料，以保证去杂后的物料在加工过程中，不被金属机械污染，确保生产的超细硅微粉的纯度和质量。

本发明的积极有益效果在于：解决了二氧化硅微粉生产中纯度和细度两个问题。前一除杂工艺采用水式生产，所用废水经二次处理可循环使用，并可以从中回收四氧化三铁等有价值的副产品。后一精选工艺采用干法密闭生产，不排放废物，噪音也在国家控制标准内，整个工艺对环境无污染。

附图说明：

如图所示，图中提供的是“一种二氧化硅超细粉的生产方法”的工艺流程图。

具体实施方式：

为更好地理解本发明，下面结合具体实施例作进一步说明：

1、水式球磨初级粉碎：选用二氧化硅含量在99.8％以上的高品质硅石原料，先用高压水冲洗干净原料表面的灰尘杂质，再用水式球磨机粉碎至600目左右。该步骤的技术关键是，水式球磨机内壁，与物料接触的部位，全部用二氧化硅石板装填，以保证物料在粉碎过程中，不被金属机械污染。

2、洗涤去杂：将球磨粉碎后的浆料，用浓浆泵抽至池中，加入5％的盐酸，浸泡30小时，然后搅拌冲洗2小时，再用去离子水洗净。

3、磁选除铁：将洗净的二氧化硅浆料，通过管道送至高强度磁选机，进行磁选除铁，高强度磁选机磁场强度要求在20特斯拉以上。

4、脱水烘干：将上一步工艺得到的浆料，通过管道送至离心机进行离心脱水，然后再送人全自动烘干机进行烘干。得到600目左右的二氧化硅初级产品。该产品可广泛应用于高压电器、高级陶瓷、橡胶、塑料等行业。

5、高速气流精细粉碎：将上一步工艺得到600目左右的二氧化硅初级产品，放入超音速气流粉碎机中，通过超音速气流，带动经过粉碎、水洗、除杂的二氧化硅细粉高速旋转，使物料小颗粒之间相互摩擦、碰撞，从而得到粉碎效果。经过精细粉碎的二氧化硅微粉，其粒度在2000目——5000目之间，可以作为二氧化硅二级产品。该产品主要用作橡胶、油漆、染料、塑料等行业。

6、分级收集：将上一步工艺得到2000——5000目左右的二氧化硅微粉，通过旋转式分级机进行分级。粒度较大的颗粒将通过分级叶轮排入回流管道，进入超音速气流粉碎机中，重新进行高速气流精细粉碎。粒度较小的颗粒将通过分级叶轮进入旋风收集器中，旋风收集器采用三级分离阀门设计，通过分离阀门，即可得到平均粒度为4500目的二氧化硅超细粉产品，其二氧化硅含量≥99.98％，三氧化二铁≤0.003％。该产品可作为环氧树脂的填料、以及广泛用于计算机芯片、光导纤维、大规模集成电路等高档电子电器产品的生产中。

Claims (2)

1.一种二氧化硅超细粉的生产方法，其特征在于：所述的二氧化硅超细粉的生产方法，是将优质硅石原料经水式球磨、粉碎，经水洗、酸洗、磁选、离心脱水后，再经过超音速气流粉碎机进行超细粉碎，用高速分级机分离出微粉，通过旋风收集器收集二氧化硅微粉。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化硅超细粉的生产方法，其特征主要在于技术工艺路线：

(1)水式球磨初级粉碎：选用二氧化硅含量在99.8％以上的高品质硅石原料，先用高压水冲洗干净原料表面的灰尘杂质，再用水式球磨机粉碎至600目左右。该步骤的技术关键是，水式球磨机内壁，与物料接触的部位，全部用二氧化硅石板装填，以保证物料在粉碎过程中，不被金属机械污染。

(2)洗涤去杂：将球磨粉碎后的浆料，用浓浆泵抽至池中，加入5％的盐酸，浸泡30小时，然后搅拌冲洗2小时，再用去离子水洗净。

(3)磁选除铁：将洗净的二氧化硅浆料，通过管道送至高强度磁选机，进行磁选除铁，高强度磁选机磁场强度要求在20特斯拉以上。

(4)脱水烘干：将上一步工艺得到的浆料，通过管道送至离心机进行离心脱水，然后再送人全自动烘干机进行烘干。得到600目左右的二氧化硅初级产品。

(5)高速气流精细粉碎：将上一步工艺得到600目左右的二氧化硅初级产品，放入超音速气流粉碎机中，通过超音速气流，带动经过粉碎、水洗、除杂的二氧化硅细粉高速旋转，使物料小颗粒之间相互摩擦、碰撞，从而得到粉碎效果。经过精细粉碎的二氧化硅微粉，其粒度在2000目--5000目之间，可以作为二氧化硅二级产品。

(6)分级收集：将上一步工艺得到2000——5000目左右的二氧化硅微粉，通过旋转式分级机进行分级。粒度较大的颗粒将通过分级叶轮排入回流管道，进入超音速气流粉碎机中，重新进行高速气流精细粉碎。粒度较小的颗粒将通过分级叶轮进入旋风收集器中，旋风收集器采用三级分离阀门设计，通过分离阀门，即可得到平均粒度为4500目的二氧化硅超细粉产品，其二氧化硅含量≥99.98％，三氧化二铁≤0.003％。