[發明專利]一種光伏行業用太陽能級鈍角熔融硅微粉的生產方法

無效

• 申請號: 201210070479.7
• 申請日: 2012-03-18
• 公開（公告）號: CN103112855A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 張雷
• 申請（專利權）人: 江蘇融匯石英材料科技有限公司
• 主分類號: C01B33/021
• 分類號: C01B33/021
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于石英石精加工領域，尤其涉及一種以石英石為原料工業化生產光伏行業用太陽能級鈍角熔融硅微粉的方法。

背景技術

熔融石英是二氧化硅的非晶態，其二氧化硅的含量不得少于?99.8%?，生產時將精選的優質石英砂在爐內高溫熔融，熔融溫度為1800℃-1900℃，熔融時間約12小時后成為熔融狀態，冷卻后成為固態熔融石英，熔融石英具有使用溫度高、熱膨脹系數低、耐磨性能好、硬度高、透光折射性好、壓電性能優異等一系列優點。熔融石英的產品有：各種規格和不同用途的熔融石英砂、熔融石英塊和熔融硅微粉。熔融硅微粉是由熔融石英經破碎、磁選、機械沖擊、研磨、磁選等多道工藝加工而成的微粉，是一種無毒、無味、無污染的無機非金屬材料，其品種有：普通熔融硅微粉、電工級熔融硅微粉、電子級熔融硅微粉、超細熔融硅微粉、太陽能級鈍角熔融硅微粉等，被廣泛用于化工、電子、集成電路、電器、塑料、橡膠、國防等領域。本發明是一種光伏行業用太陽能級鈍角熔融硅微粉，所謂太陽能級是指其二氧化硅的含量在99.9%以上，鈍角是指硅微粉的顆粒在電鏡下可以看到的形狀呈多邊狀、橢圓狀而非放射針刺狀，該產品系選用高純天然石英，經高溫熔煉，冷卻后形成的熔融石英進行精加工而成的微粉，和普通熔融硅微粉相比具有純度高、熱膨脹系數小、低放射性、耐化學腐蝕等優點，其外觀為白色粉末，容重為200-250千克/立方米，細度為400目，除了使用于光伏太陽能行業外，亦可作為集成電路塑封料、制造超高電壓大規模電器開關的原料使用。近年來，有文獻報道多種熔融石英硅微粉的生產方法；2009年1月19日，連云港東海銘友高科硅微粉有限公司（發明人劉寶安）申請了專利號為200910029075，名稱為《一種電子級無定型硅微粉的生產方法》的發明專利，但其使用的原料、最終產品和生產工藝均和本發明不同，到目前為止，尚未見到使用本發明的生產方法來生產光伏行業用太陽能級鈍角熔融硅微粉的相關報道。本發明以優質高純石英砂為原料，通過磁選、高溫燒結熔融、機械沖擊、破碎、分選、研磨、磁選等一系列工藝加工而成，該工藝流程的主要優點是：工藝簡單、無有毒有害氣體和液體排放、可批量生產并生產出高質量的光伏行業用太陽能級鈍角熔融硅微粉。

發明內容

本發明主要解決的問題是提供一種工業化生產光伏行業用太陽能級鈍角熔融硅微粉的方法，該方法以優質高純石英砂為原料，通過磁選、高溫燒結熔融、機械沖擊、破碎、分選、研磨、磁選等工藝來生產光伏行業用太陽能級鈍角熔融硅微粉，該工藝流程的主要優點是：工藝簡單、操作方便、自動化程度高、無有害氣體和液體排放、產品質量好。本發明使用的原料為優質高純石英砂。

本發明可以通過以下技術方案來實現：

一種光伏行業用太陽能級鈍角熔融硅微粉的生產方法，其特征是由以下步驟構成：

（1）將優質高純石英砂送入磁選機，利用磁選機內的磁場將含磁及金屬的石英砂進行分離去除，石英砂通過磁選機的時間為0.2-0.3小時。?

（2）將磁選后的優質高純石英砂送入高溫燒結爐，調爐內溫度為1820℃-1880℃，熔化時間為12-14小時，得到高純石英熔融體，熔化結束后停止向高溫燒結爐供電，降溫至常溫冷卻后得到大塊的固體高純熔融石英，先經機械沖擊成小塊后送入破碎機破碎，經篩分后得到直徑小于4mm的熔融石英砂，凡顆粒直徑大于4mm的熔融石英砂顆粒返回破碎機重新破碎。

（3）將直徑小于4mm的熔融石英砂送到研磨機進行研磨，控制研磨機的進料和出料速度均衡，喂料和出料的數量為1.5-1.8噸／小時，研磨機的轉速為23-25轉／分，研磨時間為138-142分鐘，經研磨機研磨后的粉體通過引風機風送至振動篩進行篩分，粉體經過振動篩篩分后，粒度數不足400目的粉體經回料管重新進入研磨機內進行二次研磨，粒度數大于400目的硅微粉留作他用，粒度為400目的熔融硅微粉進入收料器。

（4）將收料器中的粒度為400目的熔融硅微粉再次送入磁選機，將含磁、含金屬及金屬氧化物的熔融硅微粉進行分離去除，磁選時間為0.1-0.2小時，磁選后得到粒度為400目的光伏用太陽能級鈍角熔融硅微粉，其二氧化硅的含量在99.9%以上，包裝后得到成品。

?上述步驟（2）中的熔融溫度為1820℃時、對應的熔化時間為14小時；熔融溫度為1850℃時、對應的熔化時間為13小時；熔融溫度為1880℃時、對應的熔化時間為12小時。