CN214811522U

CN214811522U - 微硅粉制备装置

Info

Publication number: CN214811522U
Application number: CN202120783827.XU
Authority: CN
Inventors: 张婧; 鲍守珍; 宗冰; 王生红; 史正斌; 郭梅珍
Original assignee: Qinghai Asia Silicon Silicon Material Engineering Technology Co Ltd; Asia Silicon Qinghai Co Ltd; Qinghai Asia Silicon Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Qinghai Asia Silicon Silicon Material Engineering Technology Co Ltd; Asia Silicon Qinghai Co Ltd; Qinghai Asia Silicon Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2021-11-23
Anticipated expiration: 2031-04-16

Abstract

本实用新型公开了一种微硅粉制备装置，包括加压装置、储料仓、旋风分离器、收集器、破碎室、再破碎颗粒返料管线；破碎室包括滑轨、撞击板、滤网和集料板；滑轨位于破碎室顶部，撞击板竖直设置且正对出料管线，撞击板的上端与滑轨连接；滤网斜向隔断破碎室上下部分并位于撞击板下方，滤网的低端与再破碎颗粒返料管线的进料端连接；集料板斜向设置于破碎室内部并位于滤网下方，集料板的低端与旋风分离器的输入端连接。在本实用新型的中，利用撞击的方式循环进行微硅粉制备，结构简单易操作，整个破碎过程在密闭空间生产制备，不仅没有额外助剂需要分离，而且不存在污染氧化，同时实现的是非间歇生产，制备效率高且无需酸洗、烘干等后处理。

Description

微硅粉制备装置

技术领域

本实用新型涉及高纯微硅粉制备领域，尤其涉及微硅粉制备装置。

背景技术

随着电子信息产业和光伏产业迅猛发展，可用于半导体碳化硅/氮化硅材料制备和高纯颗粒硅生产籽晶以及锂离子电池负极材料等的高纯微硅粉，其市场需求量日益增加。高纯微硅粉现有的制备方式有研磨、球磨、气流磨等，但现有技术存在以下不足之处：1.添加研磨助剂需要分离，并且存在一定分离难度；2.机械研磨存在污染和氧化，需要酸洗、除杂等后处理，增加制备成本；3.间歇生产，制备效率低。

因此，针对上述问题，提供一种微硅粉制备装置，是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供微硅粉制备装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型的第一方面，提供微硅粉制备装置，包括加压装置、储料仓、旋风分离器、收集器、破碎室、再破碎颗粒返料管线；所述加压装置的加压输入端与外部气管连接，加压装置的加压输出端与储料仓连接，储料仓通过出料管线与破碎室上部连接；所述旋风分离器的输入端与破碎室下部连接，旋风分离器的输出端与收集器连接；所述再破碎颗粒返料管线的进料端与破碎室中部连接，再破碎颗粒返料管线的出料端与储料仓连接；

所述破碎室包括滑轨、撞击板、滤网和集料板；所述滑轨位于破碎室顶部，所述撞击板竖直设置且正对出料管线，撞击板的上端与所述滑轨连接；所述滤网斜向隔断破碎室上下部分并位于撞击板下方，滤网的低端与再破碎颗粒返料管线的进料端连接；所述集料板斜向设置于破碎室内部并位于滤网下方，集料板的低端与旋风分离器的输入端连接。

进一步地，所述出料管线为碳化硅制作的出料管线。

进一步地，所述撞击板为高纯多晶硅板。

进一步地，所述集料板与破碎室底部成10-70°角，所述滤网与破碎室底部成10-70°角。

进一步地，所述收集器、旋风分离器、再破碎颗粒返料管线、集料板、储料仓、破碎室的内壁均设置有高纯多晶硅或含硅涂层。

进一步地，所述装置还包括控制器，所述控制器用于控制加压装置的加压压力，和/或用于控制撞击板与出料管线的距离。

进一步地，所述储料仓用于盛装待粉碎颗粒硅料，所述旋风分离器用于分离目标粒径微硅粉与携带气体，所述收集器用于收集微硅粉。

进一步地，所述加压装置的加压输出端与储料仓的顶端连接，所述出料管线位于储料仓的底端，所述再破碎颗粒返料管线的出料端与储料仓的顶端连接。

进一步地，所述撞击板远离出料管线的一侧设置有长度可调节装置，所述长度可调节装置的另一端固定于破碎室侧壁。

进一步地，所述集料板和滤网的斜向方向相反。

本实用新型的有益效果是：

(1)在本实用新型的一示例性实施例中，利用撞击的方式循环进行微硅粉制备，结构简单易操作，整个破碎过程在密闭空间生产制备，不仅没有额外助剂需要分离，而且不存在污染氧化，同时实现的是非间歇生产即循环生产，制备效率高且无需酸洗、烘干等后处理。另外得到的微硅粉依据用途不同分级筛分使用，可用于制备颗粒硅籽晶、半导体碳化硅原料及其他需要高纯微硅粉的应用，满足市场的需要。

(2)在本实用新型的又一示例性实施例中，出料管线为碳化硅制作的出料管线。采用该种方式可以满足冲击压力同时避免微硅粉在破碎过程中受污染。同时在本实用新型的又一示例性实施例中，所述收集器、旋风分离器、再破碎颗粒返料管线、集料板、储料仓、破碎室的内壁均设置有高纯多晶硅或含硅涂层，避免微硅粉在破碎过程中受污染。

(3)在本实用新型的又一示例性实施例中，撞击板为可移动装置，控制器可通过调整气体压力或者撞击板位置控制撞击力度，得到目标粒径产品。

附图说明

图1为本实用新型一示例性实施例公开的结构示意图；

图中，1—加压装置，2—储料仓，3—硅颗粒，4—滑轨，5—撞击板，6—滤网，7—微硅粉，8—集料板，9—控制器，10—旋风分离器，11—收集器，12—再破碎颗粒返料管线，13—出料管线，14—破碎室。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实用新型的第一方面，提供微硅粉制备装置，包括加压装置1、储料仓2、旋风分离器10、收集器11、破碎室14、再破碎颗粒返料管线12；所述加压装置1的加压输入端与外部气管连接，加压装置1的加压输出端与储料仓2连接，储料仓2通过出料管线13与破碎室14上部连接；所述旋风分离器10的输入端与破碎室14下部连接，旋风分离器10的输出端与收集器11连接；所述再破碎颗粒返料管线12的进料端与破碎室14中部连接，再破碎颗粒返料管线12的出料端与储料仓2连接；

所述破碎室14包括滑轨4、撞击板5、滤网6和集料板8；所述滑轨4位于破碎室14顶部，所述撞击板5竖直设置且正对出料管线13，撞击板5的上端与所述滑轨4连接；所述滤网6斜向隔断破碎室14上下部分并位于撞击板5下方，滤网6的低端与再破碎颗粒返料管线12的进料端连接；所述集料板8斜向设置于破碎室14内部并位于滤网6下方，集料板8的低端与旋风分离器10的输入端连接。

具体地，在该示例性实施例中，将经外部处理后的mm级以下多晶硅破碎硅颗粒3放入储料仓2中(而在又一示例性实施例中，原料为mm级以上的多晶硅破碎硅颗粒3)，通过加压装置1的高压气流携带硅颗粒3进入破碎室14与撞击板5撞击破碎；破碎后的物料落至滤网6上部，大于目标粒径的硅颗粒3经再破碎颗粒返料管线12返回储料仓2再循环破碎；而对于目标粒径范围内微硅粉7，在气流作用下通过滤网6落至集料板8进入旋风分离器10中分离后进入收集器11。

因此采用该示例性实施例中的装置，利用撞击的方式循环进行微硅粉7制备，不仅没有额外助剂需要分离，而且不存在污染氧化，同时实现的是非间歇生产即循环生产，制备效率高且无需后处理。

其中，滑轨4用于调整撞击板5与出料管线13的距离，从而调整撞击力度与撞击结果；滤网6的用于分离目标粒径的硅颗粒3和微硅粉7，可根据实际需求进行选择；而对于再破碎颗粒返料管线12，再破碎颗粒料经一次撞击破碎后，粒径已变小，mm级以下微小硅颗粒有小量载气流即可带动运输(可以为携带原料破碎气流，或在滤网低端加装设置有气流的收集箱)，亦或通过传输带传输也可，不属于本申请想要保护的范围，任何可以实现的方式均可，在此不进行赘述。

收集器11内也可依据不同粒径范围的不同用途设置滤网6再筛分，当采用外部处理的硅棒破碎过程产生的mm级以下颗粒制备微硅粉，相比单纯使用硅料制备硅粉减少了制备工序，降低了制备成本。得到的微硅粉依据用途不同分级筛分使用，可用于制备颗粒硅籽晶、半导体碳化硅原料及其他需要高纯微硅粉的应用，满足市场的需要。

更优地，在一示例性实施例中，所述出料管线13为碳化硅制作的出料管线13。采用该种方式可以满足冲击压力同时避免微硅粉7在破碎过程中受污染。

更优地，在一示例性实施例中，所述撞击板5为高纯多晶硅板。采用该种方式不仅可以保证免受污染，而且通过重量的原因减少在撞击过程中产生的晃动(即通过对硅板重量调节减少撞击过程中产生的晃动)。

更优地，在一示例性实施例中，所述集料板8与破碎室14底部成10-70°角，所述滤网6与破碎室14底部成10-70°角。

更优地，在一示例性实施例中，所述收集器11、旋风分离器10、再破碎颗粒返料管线12、集料板8、储料仓2、破碎室14的内壁均设置有高纯多晶硅或含硅涂层。避免微硅粉7在破碎过程中受污染。

更优地，在一示例性实施例中，所述装置还包括控制器，所述控制器9用于控制加压装置1的加压压力，和/或用于控制撞击板5与出料管线13的距离。

其中，图中未示出连接线路，但是连接方式的内容属于本领域惯用技术手段，因此不在此进行赘述。在其中一示例性实施例中，所述控制器9用于控制加压装置1的加压压力，可以通过控制加压装置1的功率大小实现；所述控制器9用于控制撞击板5与出料管线13的距离，可以通过控制与滑轨连接的电机的转动实现。除开上述实现方式，其他任何可以实现该内容的实现方式均纳入本示例性实施例的保护范围。

采用该种方式可以通过调整气体压力或者撞击板5位置控制撞击力度，得到目标粒径产品。

更优地，在一示例性实施例中，所述储料仓2用于盛装待粉碎颗粒硅料，所述旋风分离器10用于分离目标粒径微硅粉7与携带气体，所述收集器11用于收集微硅粉7。

更优地，在一示例性实施例中，所述加压装置1的加压输出端与储料仓2的顶端连接，所述出料管线13位于储料仓2的底端，所述再破碎颗粒返料管线12的出料端与储料仓2的顶端连接。

更优地，在一示例性实施例中，所述撞击板5远离出料管线13的一侧设置有长度可调节装置(如图1所示，下述为压缩弹簧)，所述长度可调节装置的另一端固定于破碎室14侧壁。优选地，所述长度可调节装置上下设置为两个。

其中，压缩弹簧用于保证撞击过程中撞击板5不朝后晃动从而影响撞击粉碎效果。需要说明的是，该示例性实施例适用于撞击板5仅向压缩弹簧方向轴向运动的方式。

更优地，在一示例性实施例中，所述集料板5和滤网6的斜向方向相反。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.微硅粉制备装置，其特征在于：包括加压装置、储料仓、旋风分离器、收集器、破碎室、再破碎颗粒返料管线；所述加压装置的加压输入端与外部气管连接，加压装置的加压输出端与储料仓连接，储料仓通过出料管线与破碎室上部连接；所述旋风分离器的输入端与破碎室下部连接，旋风分离器的输出端与收集器连接；所述再破碎颗粒返料管线的进料端与破碎室中部连接，再破碎颗粒返料管线的出料端与储料仓连接；

2.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述出料管线为碳化硅制作的出料管线。

3.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述撞击板为高纯多晶硅板。

4.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述集料板与破碎室底部成10-70°角，所述滤网与破碎室底部成10-70°角。

5.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述收集器、旋风分离器、再破碎颗粒返料管线、集料板、储料仓、破碎室的内壁均设置有高纯多晶硅或含硅涂层。

6.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述装置还包括控制器，所述控制器用于控制加压装置的加压压力，和/或用于控制撞击板与出料管线的距离。

7.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述储料仓用于盛装待粉碎颗粒硅料，所述旋风分离器用于分离目标粒径微硅粉与携带气体，所述收集器用于收集微硅粉。

8.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述加压装置的加压输出端与储料仓的顶端连接，所述出料管线位于储料仓的底端，所述再破碎颗粒返料管线的出料端与储料仓的顶端连接。

9.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述撞击板远离出料管线的一侧设置有长度可调节装置，所述长度可调节装置的另一端固定于破碎室侧壁。

10.根据权利要求1所述的微硅粉制备装置，其特征在于：所述集料板和滤网的斜向方向相反。