CN112624127A - 一种硅溶胶的制备系统及工艺 - Google Patents
一种硅溶胶的制备系统及工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112624127A CN112624127A CN202110044580.4A CN202110044580A CN112624127A CN 112624127 A CN112624127 A CN 112624127A CN 202110044580 A CN202110044580 A CN 202110044580A CN 112624127 A CN112624127 A CN 112624127A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silica sol
- superfine
- precise
- finished product
- screening device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910003471 inorganic composite material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 18
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 13
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
- C01B33/1415—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by suspending finely divided silica in water
- C01B33/1417—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by suspending finely divided silica in water an aqueous dispersion being obtained
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硅溶胶的制备系统及工艺，包括有通过管路循环连接的第一分散桶和超声分散器，第一分散桶连接有精密超细筛分装置，精密超细筛分装置设有筛上物回流口和成品出口，筛上物回流口连接有第二分散桶，第二分散桶连接有副产物干燥处理设备，成品出口连接有后处理罐组，后处理罐组连接有成品包装设备，第一分散桶、精密超细筛分装置、后处理罐组通过管路连接有反渗透水处理设备。本发明利用悬浮液过滤的原理，采用纳米孔径的高强度无机复合材料从熔融超细球形二氧化硅悬浮液中精确提取出纳米球形二氧化硅溶胶成品，工艺简单、运行能耗低、成本费用低，且无废水、废气等污染物的产生。
Description
技术领域：
本发明涉及硅溶胶制备技术领域，特别涉及一种硅溶胶的制备工艺。
背景技术：
硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液。目前，大规模生产硅溶胶的工艺主要是水玻璃离子交换工艺和单质硅溶解工艺，其他工艺(主要是硅烷水解合成工艺)多处于实验室研究阶段。这些工艺均引入化学药剂进行生产，对环境存在严重污染，对操作人员的身体健康也存在一定的危害；由于化学药剂的引入，使得生产的硅溶胶含有大量的离子污染，不能生产出高纯的、高品质的硅溶胶；这些工艺复杂，反应周期长，控制因素多，因而投资及运行成本也较大。
发明内容：
本发明提供了一种硅溶胶的制备工艺，解决了现有技术中工艺复杂，对环境存在严重污染，运行成本较大的问题。
本发明的技术解决措施如下：一种硅溶胶的制备系统，包括有通过管路循环连接的第一分散桶和超声分散器，所述第一分散桶连接有精密超细筛分装置，所述精密超细筛分装置设有筛上物回流口和成品出口，所述筛上物回流口连接有第二分散桶，所述第二分散桶连接有副产物干燥处理设备，所述成品出口连接有后处理罐组，所述后处理罐组连接有成品包装设备，所述第一分散桶、精密超细筛分装置、后处理罐组通过管路连接有反渗透水处理设备。
作为优选，所述第一分散桶和精密超细筛分装置之间通过管路连接有隔膜泵。
作为优选，所述精密超细筛分装置包括有筛箱，所述筛箱上端成型有进料口，所述筛箱内设有用纳米孔径的高强度无机复合材料制成的筛网，所述筛箱上位于筛网上端位置处开设有筛上物回流口，所述筛箱底部开设有成品出口，所述筛箱内底部铺设有曝气管。
作为优选，所述第二分散桶通过管路与精密超细筛分装置的筛上物回流口相连接。
作为优选，所述后处理罐组通过管路和隔膜泵与精密超细筛分装置的成品出口相连接。
作为优选，所述反渗透水处理设备通过管路与精密超细筛分装置的进料口和曝气管相连接。
一种硅溶胶的制备工艺，包括有以下步骤：
a、采用硅基产品生产时产生的废弃粉尘为原料，其主要成分为超细熔融球形硅微粉，经过分散桶加工将其分散到纯净水中形成一定浓度的悬浮液；
b、通过超声分散器使悬浮液充分分散；
c、将分散好的悬浮液通过精密超细筛分装置中进行过筛，同时根据硅溶胶的产出量定时添加一定量的纯净水；
d、对产出的硅溶胶通过后处理罐改性处理；
e、对产出的硅溶胶进行PH调节，使其PH控制在7～10，以保持硅溶胶的稳定；
f、对产出的硅溶胶成品进行包装。
作为优选，所述纯净水由反渗透设备制得。
作为优选，过筛时，通过定时用气体或纯净水反冲的方式疏通精密超细筛分装置的过滤孔道，同时也可通过不断曝气冲洗筛网。
本发明的有益效果在于：本发明利用悬浮液过滤的原理，采用纳米孔径的高强度无机复合材料从熔融超细球形二氧化硅悬浮液中精确提取出纳米球形二氧化硅溶胶成品，其技术属于国内领先技术，具有较强的竞争力。本发明的工艺简单、运行能耗低、成本费用低，且无废水、废气等污染物的产生。
附图说明：
图1为本发明的系统结构图。
图中：1、第一分散桶；2、超声分散器；3、精密超细筛分装置；3-1、筛上物回流口；3-2、成品出口；3-3、进料口；3-4、筛网；3-5、曝气管；4、第二分散桶；5、副产物干燥处理设备；6、后处理罐组；7、反渗透水处理设备；8、隔膜泵。
具体实施方式：
结合附图1对本发明的一种硅溶胶的制备系统及工艺，做进一步说明。
本发明的一种硅溶胶的制备系统，包括有通过管路循环连接的第一分散桶1和超声分散器2，第一分散桶1连接有精密超细筛分装置3，精密超细筛分装置3设有筛上物回流口3-1和成品出口3-2，筛上物回流口3-1连接有第二分散桶4，第二分散桶4连接有副产物干燥处理设备5，成品出口3-2连接有后处理罐组6，后处理罐组6连接有成品包装设备，第一分散桶1、精密超细筛分装置3、后处理罐组6通过管路连接有反渗透水处理设备7。
进一步的，第一分散桶1和精密超细筛分装置3之间通过管路连接有隔膜泵8。
进一步的，精密超细筛分装置3包括有筛箱，筛箱上端成型有进料口3-3，筛箱内设有用纳米孔径的高强度无机复合材料制成的筛网3-4，筛箱上位于筛网上端位置处开设有筛上物回流口3-1，筛箱底部开设有成品出口3-2，筛箱内底部铺设有曝气管3-5。
进一步的，第二分散桶4通过管路与精密超细筛分装置3的筛上物回流口3-1相连接。
进一步的，后处理罐组6通过管路和隔膜泵8与精密超细筛分装置3的成品出口3-2相连接。
进一步的，反渗透水处理设备7通过管路与精密超细筛分装置3的进料口3-3和曝气管3-5相连接。
一种硅溶胶的制备工艺，包括有以下步骤：
a、采用硅基产品生产时产生的废弃粉尘为原料，其主要成分为超细熔融球形硅微粉，经过分散桶加工将其分散到纯净水中形成一定浓度的悬浮液；
b、通过超声分散器使悬浮液充分分散；
c、将分散好的悬浮液通过精密超细筛分装置中进行过筛，同时根据硅溶胶的产出量定时添加一定量的纯净水；
d、对产出的硅溶胶通过后处理罐改性处理；
e、对产出的硅溶胶进行PH调节，使其PH控制在7～10，以保持硅溶胶的稳定；
f、对产出的硅溶胶成品进行包装。
进一步的，纯净水由反渗透设备制得。
进一步的，过筛时，通过定时用气体或纯净水反冲的方式疏通精密超细筛分装置的过滤孔道，同时也可通过不断曝气冲洗筛网。
本发明的工作原理是：采用硅基产品生产时产生的废弃粉尘(主要是超细熔融球形硅微粉)或专业生产的超细熔融球形硅微粉为原料，将其分散到纯净水中形成一定浓度的悬浮液；同时辅以超声使悬浮液充分分散。将分散好的悬浮液泵入用纳米孔径的高强度无机复合材料作为筛网的精密超细筛分装置中进行过筛。过筛时，通过定时用气体或纯净水反冲的方式疏通过滤孔道，同时根据硅溶胶的产出量定时添加一定量的纯净水。最后对产出的硅溶胶进行PH调节，PH一般控制在7-10，以保持硅溶胶的稳定。
硅溶胶的制备主要是采用纳米孔径的高强度无机复合材料作为筛网的精密超细筛分装置中进行过筛制备而成。
开发了硅溶胶的工艺流程：超细熔融球形硅微粉分散——循环超声——气体或纯净水反冲——硅溶胶后处理(改性)——包装。
过筛时，定时用气体或纯净水反冲的方式疏通过滤孔道；同时也可通过不断曝气冲洗筛网。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种硅溶胶的制备系统，其特征在于：包括有通过管路循环连接的第一分散桶和超声分散器，所述第一分散桶连接有精密超细筛分装置，所述精密超细筛分装置设有筛上物回流口和成品出口，所述筛上物回流口连接有第二分散桶，所述第二分散桶连接有副产物干燥处理设备，所述成品出口连接有后处理罐组，所述后处理罐组连接有成品包装设备，所述第一分散桶、精密超细筛分装置、后处理罐组通过管路连接有反渗透水处理设备。
2.根据权利要求1所述的一种硅溶胶的制备系统，其特征在于：所述第一分散桶和精密超细筛分装置之间通过管路连接有隔膜泵。
3.根据权利要求1所述的一种硅溶胶的制备系统，其特征在于：所述精密超细筛分装置包括有筛箱，所述筛箱上端成型有进料口，所述筛箱内设有用纳米孔径的高强度无机复合材料制成的筛网，所述筛箱上位于筛网上端位置处开设有筛上物回流口，所述筛箱底部开设有成品出口，所述筛箱内底部铺设有曝气管。
4.根据权利要求3所述的一种硅溶胶的制备系统，其特征在于：所述第二分散桶通过管路与精密超细筛分装置的筛上物回流口相连接。
5.根据权利要求3所述的一种硅溶胶的制备系统，其特征在于：所述后处理罐组通过管路和隔膜泵与精密超细筛分装置的成品出口相连接。
6.根据权利要求3所述的一种硅溶胶的制备系统，其特征在于：所述反渗透水处理设备通过管路与精密超细筛分装置的进料口和曝气管相连接。
7.一种硅溶胶的制备工艺，其特征在于，包括有以下步骤：
a、采用硅基产品生产时产生的废弃粉尘为原料，其主要成分为超细熔融球形硅微粉，经过分散桶加工将其分散到纯净水中形成一定浓度的悬浮液；
b、通过超声分散器使悬浮液充分分散；
c、将分散好的悬浮液通过精密超细筛分装置中进行过筛，同时根据硅溶胶的产出量定时添加一定量的纯净水；
d、对产出的硅溶胶通过后处理罐改性处理；
e、对产出的硅溶胶进行PH调节，使其PH控制在7～10，以保持硅溶胶的稳定；
f、对产出的硅溶胶成品进行包装。
8.根据权利要求7所述的一种硅溶胶的制备工艺，其特征在于：所述纯净水由反渗透设备制得。
9.根据权利要求7所述的一种硅溶胶的制备工艺，其特征在于：过筛时，通过定时用气体或纯净水反冲的方式疏通精密超细筛分装置的过滤孔道，同时也可通过不断曝气冲洗筛网。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110044580.4A CN112624127A (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种硅溶胶的制备系统及工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110044580.4A CN112624127A (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种硅溶胶的制备系统及工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112624127A true CN112624127A (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=75295519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110044580.4A Pending CN112624127A (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种硅溶胶的制备系统及工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112624127A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4624800A (en) * | 1983-12-10 | 1986-11-25 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Method for producing aqueous, low-alkali metal, low-alumina silica sols |
| JPH08279480A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-10-22 | Nissan Chem Ind Ltd | 半導体ウエハーの研磨方法 |
| JPH10310416A (ja) * | 1997-05-02 | 1998-11-24 | Tokuyama Corp | シリカ分散液の製造方法 |
| CN103601199A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-26 | 浙江晶盛硅晶材料有限公司 | 一种利用切割硅片的废砂浆制备硅溶胶的方法 |
| CN203540167U (zh) * | 2013-10-24 | 2014-04-16 | 山东百特新材料有限公司 | 一种硅溶胶净化装置 |
| CN111847462A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-10-30 | 马惠琪 | 稳定获取指定粒度高纯硅溶胶的方法 |
-
2021
- 2021-01-13 CN CN202110044580.4A patent/CN112624127A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4624800A (en) * | 1983-12-10 | 1986-11-25 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Method for producing aqueous, low-alkali metal, low-alumina silica sols |
| JPH08279480A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-10-22 | Nissan Chem Ind Ltd | 半導体ウエハーの研磨方法 |
| JPH10310416A (ja) * | 1997-05-02 | 1998-11-24 | Tokuyama Corp | シリカ分散液の製造方法 |
| CN103601199A (zh) * | 2013-10-14 | 2014-02-26 | 浙江晶盛硅晶材料有限公司 | 一种利用切割硅片的废砂浆制备硅溶胶的方法 |
| CN203540167U (zh) * | 2013-10-24 | 2014-04-16 | 山东百特新材料有限公司 | 一种硅溶胶净化装置 |
| CN111847462A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-10-30 | 马惠琪 | 稳定获取指定粒度高纯硅溶胶的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102923794A (zh) | 连续合成高纯碱式碳酸镍的方法 | |
| CN105234426A (zh) | 一种超细纳米银的制备方法 | |
| CN201971670U (zh) | 一种高效混凝沉淀池 | |
| CN202089817U (zh) | 气提式外置管式膜生物反应器净化装置 | |
| CN208776526U (zh) | 一种智能污水处理一体化mbr装置 | |
| CN112624127A (zh) | 一种硅溶胶的制备系统及工艺 | |
| CN106006847A (zh) | 一种基于不同污水水质的动态膜污水直接过滤反应器及运行方法 | |
| CN211170381U (zh) | 一种养殖塘底泥中抗生素的处理装置 | |
| CN108031429A (zh) | 一种用于水体除砷的改性钢渣的制备方法 | |
| CN106430749A (zh) | 一种水力空化耦合Fenton法处理废水的装置和方法 | |
| CN207551983U (zh) | 一种高效沉淀池 | |
| CN110282731A (zh) | 一种mbr膜组件根部进气结构 | |
| CN215161380U (zh) | 一种外置式厌氧mbr装置 | |
| CN205088040U (zh) | 污水处理厂提标技术改造深度过滤系统 | |
| CN204700030U (zh) | 一种含氰废渣综合处理系统 | |
| CN105289067B (zh) | 处理农村高氨氮水的改性稻壳灰预涂膜装置及使用方法 | |
| CN205152044U (zh) | 用于污泥脱水浓缩处理基础工艺的一体化成套设备 | |
| CN203866090U (zh) | 一种具有脱氮功能的滤池 | |
| CN210419372U (zh) | 一种用于垃圾渗透液预处理的管式膜处理系统 | |
| CN1416960A (zh) | 消除磨料磨具用微粉中大粒的方法及装置 | |
| CN103055573B (zh) | 一种浓缩过滤装置及其滤芯的清洗方法 | |
| CN207498144U (zh) | 一种新型曝气头 | |
| CN208327656U (zh) | 一种脱硫废水资源化利用工艺系统 | |
| CN204735530U (zh) | 一种含氰尾矿渣处理系统 | |
| CN204700029U (zh) | 一种含氰废渣处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210409 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |