專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)新材料領(lǐng)域，具體涉及一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法。
背景技術(shù)：
目前普遍采用的陶瓷色料用電熔二氧化鋯，是用鋯英砂加還原劑在電弧爐高溫作用下脫硅，再經(jīng)壓縮氣體吹球形成。經(jīng)粉碎設(shè)備將得到的電熔氧化鋯空心球加工到一定的粒度范圍，便可直接用于陶瓷色料。高純度的鋯英砂從1540°C開(kāi)始緩慢分解，到1700°C分解加速，在1870°C時(shí)分解率達(dá)95%，分解產(chǎn)物是單斜ZrO2和非晶質(zhì)SiO2,高溫下雖然鋯英石分解為21<)2和SiO2,但冷卻后僅有少量SiO2揮發(fā)掉，未能實(shí)現(xiàn)分離。在實(shí)際操作中，用C將SiO2還原為揮發(fā)性SiO，從而達(dá)到直接分離的目的。其尾氣中含有大量揮發(fā)性的SiO，與空氣立即被氧化成SiO2，傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝將這種二氧化硅煙塵簡(jiǎn)單處理后大部分直接排放到大氣，造成相當(dāng)嚴(yán)重的固體污染，或者采用高效袋式收塵裝置進(jìn)行回收部分硅微粉，由于其 純度低、白度差、粒度不穩(wěn)定，只能用于一般的陶瓷及耐火澆注料行業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明目的是提供一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相
二氧化硅的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟
1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為6(T80%的凈化氣體混合充分反應(yīng)，得到含氣相二氧化硅的混合氣體；
2)冷卻，將含氣相二氧化硅的混合氣體冷卻至22(T280°C；
3)分離，將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行分離，得到氣相二氧化硅。進(jìn)一步，所述冷卻步驟采用夾套水冷管進(jìn)行冷卻。進(jìn)一步，所述分離步驟使用旋風(fēng)分離裝置進(jìn)行分離，袋式集塵器收集氣相二氧化硅。進(jìn)一步，所述旋風(fēng)分離裝置的引風(fēng)機(jī)變頻控制在28-42HZ。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用電熔氧化鋯尾氣制備的氣相二氧化硅粒度在
0.1-1. Oum之間、白度在92-96之間、純度在98%以上。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I
一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟
I)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為60%的凈化氣體混合充分反應(yīng)，得到含氣相二氧化硅的混合氣體；
2)冷卻，采用夾套水冷管對(duì)含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行冷卻至220°C；
3)分離，使用旋風(fēng)分離裝置將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行分離，袋式集塵器收集得到的氣相二氧化硅。旋風(fēng)分離裝置的引風(fēng)機(jī)變頻控制在28Hz。實(shí)施例2
一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟
1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為70%的凈化氣體混合充分反應(yīng)，得到含氣相二氧化硅的混合氣體； 2)冷卻，采用夾套水冷管對(duì)含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行冷卻至250°C；
3)分離，使用旋風(fēng)分離裝置將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行分離，袋式集塵器收集得到的氣相二氧化硅。旋風(fēng)分離裝置的引風(fēng)機(jī)變頻控制在35Hz。實(shí)施例3
一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟
1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為80%的凈化氣體混合充分反應(yīng)，得到含氣相二氧化硅的混合氣體；
2)冷卻，采用夾套水冷管對(duì)含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行冷卻至280°C；
3)分離，使用旋風(fēng)分離裝置將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行分離，袋式集塵器收集得到的氣相二氧化硅。旋風(fēng)分離裝置的引風(fēng)機(jī)變頻控制在42Hz。
權(quán)利要求
1.一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，其特征在于，該方法依次包括以下步驟 1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為6(Γ80%的凈化氣體混合充分反應(yīng)，得到含氣相二氧化硅的混合氣體； 2)冷卻，將含氣相二氧化硅的混合氣體冷卻至22(T280°C； 3)分離，將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行分離，得到氣相二氧化硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，其特征在于，所述冷卻步驟采用夾套水冷管進(jìn)行冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，其特征在于，所述分離步驟使用旋風(fēng)分離裝置進(jìn)行分離，袋式集塵器收集氣相二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，其特征在于，所述旋風(fēng)分離裝置的引風(fēng)機(jī)變頻控制在28-42HZ。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為60~80%的凈化氣體混合充分反應(yīng)，得到含氣相二氧化硅的混合氣體；2)冷卻，將含氣相二氧化硅的混合氣體冷卻至220~280℃；3)分離，將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進(jìn)行分離，得到氣相二氧化硅。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用電熔氧化鋯尾氣制備的氣相二氧化硅粒度在0.1-1.0um之間、白度在92-96之間、純度在98％以上。
文檔編號(hào)C01B33/113GK102730701SQ20121026472
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者張清河, 梁國(guó)慶 申請(qǐng)人:焦作市科力達(dá)科技有限公司