[發明專利]一種低成本、連續生產高純熔融石英物料的方法及裝置

有效

• 申請號: 201310440921.5
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103496705A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 田輝明
• 申請（專利權）人: 田輝明
• 主分類號: C01B33/113
• 分類號: C01B33/113
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 吳運林

1.一種低成本、連續生產高純熔融石英物料的方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將SiO₂含量≥99.5%，水分＜0.5%，粒徑為20～200目的石英砂加入原料倉中；

（2）將該石英砂從原料倉放入預熱罐中預熱，先用氮氣趕盡罐內的空氣，在微負壓狀態下，啟動預熱罐外層加熱電極板進行加熱，使罐內溫度達到600～800℃；

（3）將預熱罐中預熱好的石英砂放入已用高純氮氣趕盡空氣的氯化罐中，啟動氯化罐外層加熱電極板進行加熱，當罐內溫度達到1000℃時，開啟真空系統，并開始通入氯氣∶氯化氫=1∶1的混合氣體，在1000～1200℃下氯化0.5～2小時，即得到SiO₂含量≥99.95%的高純石英砂；氯化過程中生成的氯鹽氣體被真空抽至氣體除塵冷卻器中；

（4）將高溫氯化后得到的高純石英砂放入保溫儲罐，使高純石英砂的溫度保持在1000～1200℃；

（5）將保溫儲罐中的高純石英砂加入石英玻璃連熔爐的坩堝中熔制熔融石英，首次加料量為坩堝體積的80%，打開爐外層冷卻水開關，啟動石英玻璃連熔爐外層加熱電極進行加熱，當爐內溫度升至1800℃后，高純石英砂開始熔化，當爐內溫度達到2100～2300℃度時，高純石英砂全部熔化為液態且其中所含的氣、液包裹體和結晶水通過爐口處的出氣孔排出，熔融石英也慢慢變澄清；

（6）保持石英玻璃連熔爐內溫度為2100～2300℃，打開爐底的出料閥門，使液態石英的出料流速為10-20kg/h，同時打開保溫儲罐與石英玻璃連熔爐之間的閘閥，控制石英砂的出料流速為10-20?kg/h，并同時開啟剪料裝置控制剪料裝置的剪切頻率60～200次/分鐘，剪切后的熔融石英玻璃球坯落入溜槽，經分球器形成光滑圓整的熔融石英球料；

（7）熔融石英球料進入成品料倉中，用鼓風機送入經空氣過濾器過濾的新鮮空氣對其流化冷卻，成品料倉排出的熱氣體經熱空氣管道送至預熱罐，預熱石英砂后再排放。

2.根據權利要求1所述的一種低成本、連續生產高純熔融石英物料的方法，其特征在于：步驟（1）中所述石英砂為火成巖質脈石英礦石制成的。

3.根據權利要求1所述的一種低成本、連續生產高純熔融石英物料的方法，其特征在于：步驟（3）氯化過程中生成的氯鹽氣體被真空抽到冷卻器中冷卻成粉狀的鹽類,?經除塵冷卻除鹽后的氣體回收套用，或用自來水或去離子水或高純水吸收制成鹽酸，將所得的鹽酸用陰陽離子交換樹脂處理或經離子膜純化裝置處理后即可得到含量為30～33%的鹽酸銷售。