[發(fā)明專利]一種氣相二氧化硅的合成工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010155956.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111268685B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧詠蘭;葉文勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄧詠蘭
• 主分類號(hào): C01B33/18
• 分類號(hào): C01B33/18;B82Y30/00
• 代理公司: 廈門(mén)原創(chuàng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35101
• 代理人: 黃一敏

1.一種氣相二氧化硅的合成工藝，其特征在于，具體步驟如下：

1)原料的制備：將含無(wú)機(jī)硅和/或無(wú)機(jī)硅化合物的廢料制成膏狀固態(tài)，加入冶金助劑捏合造粒，烘干成原料顆粒備用；其中，含無(wú)機(jī)硅和/或無(wú)機(jī)硅化合物的廢料中包含SiC、SiO₂和Si中的任意一種或多種；所述冶金助劑選用硫酸鈉、硫酸鋁中的任意一種或多種；所述冶金助劑的加入量為物料中固體含量的1-3％；

2)納米二氧化硅的制備：將上述原料顆粒放入到微波等離子體反應(yīng)器中，并調(diào)節(jié)微波等離子體輸出功率為500-800KW，接著將反應(yīng)器內(nèi)的溫度升至700-850℃，通入保護(hù)氣體與氧氣，并調(diào)整反應(yīng)器內(nèi)的氧氣含量為3-15％，原料顆粒在高溫氧氣等離子體下反應(yīng)，形成氣相二氧化硅，載氣中形成的二氧化硅氣溶膠離開(kāi)反應(yīng)器后快速冷卻至100℃以下，使氣溶膠成核凝聚成納米級(jí)二氧化硅；

3)成核的納米級(jí)二氧化硅隨載氣進(jìn)入多級(jí)旋風(fēng)分離器和金屬網(wǎng)過(guò)濾器，分離分類成不同等級(jí)的產(chǎn)品；

4)反應(yīng)區(qū)中未帶出的其他物質(zhì)形成液態(tài)熔渣排出另行利用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相二氧化硅的合成工藝，其特征在于，步驟1)中制成的膏狀固態(tài)物料的水分 含量為30％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相二氧化硅的合成工藝，其特征在于，步驟1)中烘干的原料顆粒的粒徑為1.5-2.0mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相二氧化硅的合成工藝，其特征在于，所述微波等離子體反應(yīng)器包括兩段反應(yīng)區(qū)，第一段反應(yīng)區(qū)與第二段反應(yīng)區(qū)間的溫差為300-500℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相二氧化硅的合成工藝，其特征在于，步驟2)中所述保護(hù)氣體為氮?dú)狻鍤狻⒑庵械娜我庖环N或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相二氧化硅的合成工藝，其特征在于，步驟2)中微波等離子體反應(yīng)器中的氣體流速為280-320slpm；等離子體反應(yīng)器內(nèi)的氣體壓力為0.08-0.13Mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相二氧化硅的合成工藝，其特征在于，步驟2)中二氧化硅氣溶膠在5s內(nèi)降溫至100℃以下。