硅微粉原料的加工和提純

硅微粉目前已經(jīng)在電子工業(yè)塑封料、電器工業(yè)澆注料、玻璃纖維工業(yè)、硅橡膠、化工、高級陶瓷、特種耐火材料等領(lǐng)域應(yīng)用，隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，硅微粉用途越來越廣，用量越來越大。

國內(nèi)目前生產(chǎn)的主要是角形結(jié)晶硅微粉和角形熔融硅微粉，雖然能滿足國內(nèi)市場的需求，也有部分出口，但大部分產(chǎn)品檔次較低。國內(nèi)市場需求的高檔硅微粉如球形硅微粉、超細(xì)硅微粉仍依賴國外進(jìn)口。

在玻璃纖維工業(yè)，硅微粉基本上可滿足生產(chǎn)要求，隨著新建玻璃纖維工廠的投產(chǎn)，需求量將進(jìn)一步擴(kuò)大。

隨著我國半導(dǎo)體集成電路與電子器件以及電工器件的發(fā)展，對硅微粉的需求量將越來越大。對于未來巨大的市場需求，必須提高硅質(zhì)原料質(zhì)量，提高硅微粉生產(chǎn)技術(shù)水平，加強(qiáng)生產(chǎn)過程的測試和控制，從而提高硅微粉產(chǎn)品質(zhì)量；根據(jù)市場需求，生產(chǎn)適合各領(lǐng)域質(zhì)量要求的各種規(guī)格的硅微粉，以滿足國內(nèi)外市場的需求。

隨著我國微電子工業(yè)與高新技術(shù)飛速發(fā)展，高純、超細(xì)和球形化硅微粉的需求量每年都在以20％的比例遞增。但國內(nèi)的硅微粉生產(chǎn)企業(yè)由于受技術(shù)與資金限制，缺乏專用設(shè)備、缺乏對工藝流程的監(jiān)測與控制、加之生產(chǎn)環(huán)境惡劣，因而造成產(chǎn)品質(zhì)量不高，且不穩(wěn)定，真正意義上的球形硅微粉和納米Si02的生產(chǎn)還幾乎處于空白狀態(tài)。同時(shí)，硅微粉廣闊的潛在市場亟待開發(fā)。可謂硅微粉行業(yè)商機(jī)無限。

硅微粉原料的選礦提純

我國的硅質(zhì)原料資源豐富，有水晶、半透明及乳白色脈石英、變質(zhì)石英巖、沉積石英砂巖、海相沉積石英砂、河湖相沉積石英砂、粉石英等類型。隨著硅質(zhì)原料被大量開發(fā)利用，高品質(zhì)的硅質(zhì)原料逐漸減少；為了滿足產(chǎn)量逐年提高的硅微粉用原材料的要求，部分硅質(zhì)原料必須經(jīng)過選礦提純達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，才用來加工硅微粉。

選礦提純一般是將雜質(zhì)含量較高的硅質(zhì)原料經(jīng)過破碎、篩分、磨礦，使二氧化硅與雜質(zhì)充分解離，經(jīng)過磁選、浮選除去雜質(zhì)；再用酸洗方法，使雜質(zhì)進(jìn)一步降低，然后用清水洗去酸液，再用去離子水洗去顆粒表面吸附的殘余雜質(zhì)離子，使原料達(dá)到或高于硅微粉的化學(xué)指標(biāo)；干燥后成為加工硅微粉的原材料。

我國加工玻璃用硅砂而產(chǎn)生的質(zhì)量較高的細(xì)粉和南方的粉石英，均可作為硅微粉的原材料。在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)要求的質(zhì)量進(jìn)行提純?；蚴墙?jīng)過浮選、磁選除雜質(zhì)，或是經(jīng)過水洗分級除雜質(zhì)，或是經(jīng)過酸洗除雜質(zhì)，干燥后，作為硅微粉的原材料。如質(zhì)量較好的粉石英，開采出來后，經(jīng)水洗分級除去粗顆粒和雜質(zhì)，細(xì)粒級干燥后可作為生產(chǎn)無堿玻璃纖維原料。

熔融硅微粉原料的加工

熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產(chǎn)的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英。熔煉石英生產(chǎn)工藝：先將硅質(zhì)原料破碎到10～20mm的小塊料，采用堆積酸浸法，除去表面雜質(zhì)，再用清水洗凈后干燥。將清潔、干燥的小塊料投入熔煉石英爐中，接通硅碳棒電源；經(jīng)過高溫(1 800～2 000℃)熔煉約10h后，出爐急冷破碎，經(jīng)手選，再經(jīng)純化酸洗、脫酸、去離子水清洗，干燥后成為無定形硅微粉的原材料。值得注意的是硅質(zhì)原料中如果含有較高的液體或氣體包裹體，則不宜用來作為熔煉石英的原料。

                      微硅粉/硅灰應(yīng)用領(lǐng)域

微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時(shí)與水化產(chǎn)物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應(yīng)生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中，摻入適量的硅灰，可起到如下作用:

1、顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、防腐、抗沖擊及耐磨性能。

2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。

3、顯著延長砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環(huán)境下，可使砼的耐久性提高一倍甚至數(shù)倍。

4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰，提高單次噴層厚度。

5、是高強(qiáng)砼的必要成份，已有C150砼的工程應(yīng)用。

6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應(yīng)用可降低成本.提高耐久性。

7、有效防止發(fā)生砼堿骨料反應(yīng)。

8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與Al2O3并存時(shí)，更易生成莫來石相，使其高溫強(qiáng)度，抗熱振性增強(qiáng)。 9、具有極強(qiáng)的火山灰效應(yīng)，拌合混凝土?xí)r，可以與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2發(fā)生二次水化反應(yīng)，形成膠凝產(chǎn)物，填充水泥石結(jié)構(gòu)，改善漿體的微觀結(jié)構(gòu)，提高硬化體的力學(xué)性能和耐久性。

10、微硅粉為無定型球狀顆粒，可以提高混凝土的流變性能。

11、微硅粉的平均顆粒尺寸比較小，具有很好的填充效應(yīng)，可以填充在水泥顆?？障吨g，提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。

①增加強(qiáng)度；用硅粉代替部分水泥加到混凝土中，增加了密度和凝聚力，使混凝土抗壓抗折強(qiáng)度大大增強(qiáng)，摻入5％～10％的硅粉，抗壓強(qiáng)度可提高10%～30%，抗折強(qiáng)度提高10％以上。

②增加致密度：硅粉可均勻地充填于水泥顆粒空隙之中，使混凝土更加致密，克服了混凝土常見的空隙弊病，對滲水性、碳化深度進(jìn)行測試，結(jié)果表明，抗?jié)B性可提高5～18倍，抗碳化能力提高4倍以上

③抗凍性：測試表明硅粉混凝土在經(jīng)過300～500次快速凍融循環(huán)，相對動彈性模量降低1％－2％，而普通混凝土僅通過25～50次循環(huán)，相對動彈性模量降低36％～73％

④早強(qiáng)性：硅粉加入混凝土后，與游離的Ca(OH)2結(jié)合，從而降低Ca+2和OH－的濃度，使誘導(dǎo)期縮短，促進(jìn)C2S水化，表現(xiàn)了硅粉使混凝土早強(qiáng)的特性，有資料介紹，硅粉能將混凝土18小時(shí)強(qiáng)度可提高30％

⑤抗沖磨、抗空蝕性：我國水工建筑物60％以上受不同程度的沖磨、空蝕破壞。經(jīng)測試表明，硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力高0.5～2.5倍，抗空蝕能力提高3～16倍。

主要產(chǎn)品有：椰殼活性炭，凈水活性炭，蜂窩活性炭，空氣凈化炭，柱狀活性炭，粉狀活性炭，工業(yè)廢水凈化炭。

公司活性炭產(chǎn)品具有灰份低、機(jī)械強(qiáng)度高、孔隙發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)良特性，產(chǎn)品性能處于國內(nèi)水平之列，產(chǎn)品廣泛用于飲用水凈化、污水廠的廢水處理，鋼鐵廠及火力發(fā)電站的廢氣處理，空氣凈化、食品脫色、溶劑回收及勞動防護(hù)等領(lǐng)域。