一种球形硅微粉的生产工艺
阅读说明：本技术 一种球形硅微粉的生产工艺 (Production process of spherical silicon micropowder ) 是由 胡林政 贾波 杨兰玉 滕诣迪 于 2021-10-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及硅微粉生产技术领域,具体提供了一种球形硅微粉的生产工艺,包括S1、选料；S2、破碎；S3、磨粉；S4、酸洗除杂；S5、浮选；S6、脱水；S7、干燥,将S6中制成的颗粒料输送至烘干筒内,烘干筒内具有粉碎装置,通过粉碎装置上的横管和出风管旋转将颗粒料打散成粉末原料,烘干筒上设置的送风装置为出风管提供热空气；S8、煅烧,在球形硅微粉生产过程中通过烘干筒对原料进行干燥,烘干筒中设置有粉碎装置和送风装置,在干燥过程中,通过粉碎装置将潮湿结块的粉末原料打散并通过送风装置进行烘干,送风装置吹出的气流先流入粉碎装置的出风管,再从出风管流入烘干筒内对粉末原料进行烘干。(The invention relates to the technical field of silicon micropowder production, and particularly provides a production process of spherical silicon micropowder, which comprises S1 and material selection; s2, crushing; s3, grinding into powder; s4, acid washing to remove impurities; s5, flotation; s6, dehydrating; s7, drying, namely conveying the granular materials prepared in the step S6 into a drying cylinder, wherein a crushing device is arranged in the drying cylinder, the granular materials are scattered into powder raw materials through rotation of a transverse pipe and an air outlet pipe on the crushing device, and an air supply device arranged on the drying cylinder provides hot air for the air outlet pipe; s8, calcining, drying the raw material through a drying cylinder in the production process of the spherical silicon micropowder, wherein a crushing device and an air supply device are arranged in the drying cylinder, in the drying process, the wet agglomerated powder raw material is scattered through the crushing device and dried through the air supply device, and airflow blown out by the air supply device firstly flows into an air outlet pipe of the crushing device and then flows into the drying cylinder from the air outlet pipe to dry the powder raw material.)
技术领域
本发明涉及硅微粉生产技术领域，尤其涉及一种球形硅微粉的生产工艺。
背景技术
球形硅微粉是指颗粒个体呈球形，主要成分为二氧化硅的无定形石英粉体材料，粒度小至亚微米或纳米级别，颗粒分布均匀，无团聚等优点。广泛应用于CCL、EMC、电子胶、塑料、薄膜、抛光、特种陶瓷、油墨涂料和化妆品等领域。球形硅微粉作为填充料，可以极大提高电子制品的刚性、耐磨性、耐侯性、抗冲击抗压性、抗拉性、耐燃性、耐电弧绝缘特性和抗紫外线辐射的特性。
球形硅微粉的制备方法主要有气体燃烧火焰法：首先对高纯石英砂进行粉碎、筛分、提纯和干燥等前处理，然后将石英微粉送入燃气-氧气产生的高温场中，进行高温熔融、冷却成球，最终形成高纯度球形硅微粉，在对高纯石英砂进行干燥时，部分已经粉碎成粉末的高纯石英砂会发生潮湿结块现象，在完全干燥后也会仍然保持结块，难以在干燥过程中消除结块对后续加工的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决球形硅微粉生产过程中原料易结块的问题，本发明提供了一种球形硅微粉的生产工艺来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种球形硅微粉的生产工艺，包括以下步骤：
S1、选料，选择石英矿物，进行清洗和初步去杂质；
S2、破碎，将清洗后的石英矿物经破碎机破碎后制成砂状物料；
S3、磨粉，将砂状物料采用卧式球磨机磨成粉料；
S4、酸洗除杂，将粉料通过粉料管道输送至酸洗罐中，将酸洗液通过进水管输送至所述酸洗罐中，通过所述酸洗罐中设置的搅拌杆进行搅拌混合，之后通入清水并采用溢流的方式将所述酸洗罐中的废水通过废水管排出，再通过所述进水管持续向所述酸洗罐中加入清水并进行搅拌清洗，清洗产生的废水从所述废水管排出；
S5、浮选，向所述酸洗罐中加入浮选剂和清水并进行搅拌，搅拌完成后静置沉淀，待杂质完全反应并漂浮上来后形成上层杂质和下层浆料，将上层杂质通过所述废水管溢流排出所述酸洗罐，下层浆料通过出料管排出所述酸洗罐；
S6、脱水，将S5中的浆料输送至离心脱水机中进行脱水后形成颗粒料；
S7、干燥，将S6中制成的颗粒料通过进料管道输送至烘干筒内，所述烘干筒内具有粉碎装置，通过所述粉碎装置上的横管和出风管旋转将颗粒料打散成粉末原料，所述出风管上具有上风口和下风口，所述下风口与设置在所述烘干筒底部的滤板抵接，在所述出风管移动过程中，通过所述烘干筒上设置的送风装置为所述出风管提供热空气，当气体从所述上风口吹入所述烘干筒内时对粉末进行烘干，防止粉末潮湿再次结块，当气体从所述下风口吹入所述烘干筒内时对所述滤板产生冲击，使粉末快速通过所述滤板，同时将堆积在所述滤板上的颗粒料扬起，防止颗粒料堵塞所述滤板，被扬起的颗粒料再次通过所述横管打散成粉末原料，粉末原料经过所述烘干筒底部的所述滤板过筛后落入收集筒中；
S8、煅烧，将S7中制成的粉末原料进行煅烧，得到球形硅微粉。
作为优选，在S7中，所述粉碎装置还包括电机、主轴和竖管，所述电机固定在所述烘干筒的底部，所述主轴贯穿所述滤板，所述电机的输出轴通过联轴器与所述主轴连接，所述竖管固定在所述主轴上，所述竖管的两端分别连通所述横管和所述出风管，通过所述电机带动所述主轴转动，所述主轴转动使所述横管和所述出风管旋转。
作为优选，在S7中，所述出风管内还设置有调节板，所述调节板位于所述上风口的下方，所述调节板上还垂直设置有三个导向柱，三个所述导向柱沿所述调节板的长度方向均匀布设，所述导向柱贯穿所述出风管的上表面并且与所述出风管滑动连接，所述调节板能够朝向所述上风口滑动，当所述滤板发生堵塞时，所述调节板在气压作用下向上移动堵住所述上风口，使所述送风装置提供的热空气全部从所述下风口吹出，提升对所述滤板的清理效果，同时也能够继续对所述烘干筒内的粉末进行烘干。
作为优选，在S7中，位于所述出风管正下方的所述滤板上的网孔的面积之和的最大值小于所述上风口的出风面积之和。
作为优选，在S7中，所述送风装置包括进气管、滤筒、筒罩、环形风箱和环形挡板，所述环形风箱固定在所述烘干筒的筒壁上，所述环形挡板滑动安装在所述环形风箱上且位于所述烘干筒内，所述环形挡板与所述环形风箱共轴线并且能够以其轴线为转动中心进行转动，所述环形挡板与所述环形风箱之间形成环形通道，所述横管安装在所述环形挡板上，所述横管连通所述环形通道，所述筒罩罩设在所述滤筒外，所述筒罩连通所述进气管，所述滤筒固定在所述环形风箱上并且连通所述环形通道。
作为优选，在S4中，所述酸洗罐的顶部设置有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴连接所述搅拌杆，所述粉料管道和所述进水管设置在所述酸洗罐的顶部。
作为优选，在S5中，所述废水管设置在所述酸洗罐的靠近顶部的位置，所述出料管设置在所述酸洗罐的底部。
作为优选，在S6中，所述离心脱水机上具有进料口、排水口和排料口，所述排料口连通所述烘干筒，所述出料管与所述进料口连接，所述出料管上设置有输送泵。
本发明的有益效果是，在球形硅微粉生产过程中通过烘干筒对原料进行干燥，烘干筒中设置有粉碎装置和送风装置，在干燥过程中，通过粉碎装置将潮湿结块的粉末原料打散并通过送风装置进行烘干，送风装置吹出的气流先流入粉碎装置的出风管，再从出风管流入烘干筒内，烘干筒的底部设置滤板对粉末原料进行过筛，当滤板发生堵塞时，通过送风装置提供的气流对滤板进行清理，避免滤板堵塞，同时将滤板上堆积的结块原料扬起并再次击打，使结块的原料分散，提升了对粉末原料的烘干效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的流程图；
图2是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的结构示意图；
图3是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的粉碎装置的结构示意图；
图4是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的粉碎装置的爆炸图；
图5是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的滤筒的结构示意图；
图6是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的滤筒的剖视图；
图7是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的出风管的剖视图；
图8是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的出风管的第一视角结构示意图；
图9是本发明一种球形硅微粉的生产工艺的出风管的第二视角结构示意图。
图中1、酸洗罐，2、进水管，3、粉料管道，4、搅拌电机，5、废水管，6、出料管，7、离心脱水机，8、进料口，9、排水口，10、排料口，11、烘干筒，12、输送泵，13、进料管道，14、横管，15、出风管，16、主轴，17、竖管，18、滤板，19、上风口，20、下风口，21、调节板，22、导向柱，23、进气管，24、滤筒，25、筒罩，26、环形风箱，27、环形挡板，28、收集筒。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1~图9所示，本发明提供了一种球形硅微粉的生产工艺的实施例，包括以下步骤：
S1、选料，选择石英矿物，进行清洗和初步去杂质；
S2、破碎，将清洗后的石英矿物经破碎机破碎后制成砂状物料；
S3、磨粉，将砂状物料采用卧式球磨机磨成粉料，方便对物料进行运输和加工；
S4、酸洗除杂，将粉料通过粉料管道3输送至酸洗罐1中，将酸洗液通过进水管2输送至酸洗罐1中，粉料管道3和进水管2设置在酸洗罐1的顶部，酸洗罐1的顶部设置有搅拌电机4，搅拌电机4的输出轴连接搅拌杆，搅拌电机4转动带动搅拌杆转动，对酸洗罐1中的物料进行搅拌混合，之后通入清水并采用溢流的方式将酸洗罐1中的废水通过废水管5排出，再通过进水管2持续向酸洗罐1中加入清水并进行搅拌清洗，清洗产生的废水从废水管5排出；
S5、浮选，向酸洗罐1中加入浮选剂和清水并进行搅拌，搅拌完成后静置沉淀，待杂质完全反应并漂浮上来后形成上层杂质和下层浆料，将上层杂质通过废水管5溢流排出酸洗罐1，溢流过程需要的清水通过进水管2加入酸洗罐1中，下层浆料通过出料管6排出酸洗罐1，废水管5设置在酸洗罐1的靠近顶部的位置，方便进行溢流操作，出料管6设置在酸洗罐1的底部，方便将浆料排出酸洗罐1；
S6、脱水，将S5中的浆料输送至离心脱水机7中进行脱水后形成颗粒料，实现干湿分离，便于后续对物料的运输和加工，离心脱水机7上具有进料口8、排水口9和排料口10，排料口10连通烘干筒11，使脱水后的颗粒料可以直接进入烘干筒11中进行烘干操作，出料管6与进料口8连接，出料管6上设置有输送泵12，通过输送泵12把酸洗罐1中制成的浆料运输至离心脱水机7内进行脱水，离心脱水机7采用卧式离心脱水机，其本身的结构自带螺旋输送机构，物料会不停的向排料口输送；
S7、干燥，将S6中制成的颗粒料通过进料管道13输送至烘干筒11内，烘干筒11内具有粉碎装置，通过粉碎装置上的横管14和出风管15旋转将颗粒料打散成粉末原料，粉碎装置还包括电机、主轴16和竖管17，电机固定在烘干筒11的底部，主轴16贯穿滤板18，电机的输出轴通过联轴器与主轴16连接，竖管17固定在主轴16上，竖管17的两端分别连通横管14和出风管15，通过电机带动主轴16转动，主轴16转动使横管14和出风管15旋转，出风管15上具有上风口19和下风口20，下风口20与设置在烘干筒11底部的滤板18抵接，位于出风管15正下方的滤板18上的网孔的面积之和的最大值小于上风口19的出风面积之和；
在出风管15移动过程中，通过烘干筒11上设置的送风装置为出风管15提供热空气，对烘干筒11内的物料进行干燥，出风管15内还设置有调节板21，调节板21位于上风口19的下方，调节板21上还垂直设置有三个导向柱22，三个导向柱22沿调节板21的长度方向均匀布设，导向柱22贯穿出风管15的上表面并且与出风管15滑动连接，调节板21能够朝向上风口19滑动，当滤板18没有发生堵塞时，竖管17中的气流在流进出风管15的过渡段时，被调节板21分成风量相同的两股气流，其中一股气流从上风口19吹出，对烘干筒11内的颗粒料和粉末进行干燥，另一股气流从下风口20吹出，使粉末快速通过滤板18，当滤板18未发生堵塞时，位于出风管15正下方的滤板18上的网孔的面积之和的最大值小于上风口19的出风面积之和，即下风口20的实际出风面积小于上风口19的实际出风面积，在风量不变的情况下，空气流速与出风面积呈反比，即上风口19处的空气流速小于下风口20处的空气流速，使调节板21的上方的压力大于调节板21下方的压力，使调节板21不会向上风口19偏移，同时上风口19的出风面积不宜过大，从而保证气流从上风口19流出时具有较快的流速，提升对粉末的干燥效果；当位于出风管15正下方的滤板18上的网孔发生部分堵塞时，由于下风口20与滤板18抵接，下风口20的实际出风面积变小，在风量不变的情况下，下风口20处的空气流速加快，使流向滤板18的风速更大，提升对滤板18的清理效果，此时调节板21的上方由于气压差产生向下的支撑力与导向柱22提供的拉力平衡，防止调节板21下落堵住下风口20；当位于出风管15正下方的滤板18上的网孔完全堵塞时，在风量不变的情况下，竖管17中的气流在刚进入出风管15时，只能从上风口19吹出，无法从下风口20吹出，进而使上风口19的空气流速大大增加，造成调节板21上方的气压变小，调节板21的下方空气流速相对较小，此时由于气压差产生的向上的支撑力大于调节板21自身的重力，从而将调节板21向上推动，使调节板21堵住上风口19，调节板21采用较为轻薄的金属材质，让调节板21能够迅速上移，当上风口19被堵住后，竖管17中的气体持续流入出风管15中使出风管15内的气压增大，气体只能冲破堵塞的滤孔而排出，此时出风管15的下风口20处对滤板18施加的压力增大，从而将发生堵塞的滤板18的堵塞处冲开，避免滤板18发生堵塞，当气体从下风口20流出时，也会将堆积在滤板18上的颗粒料扬起，防止颗粒料堵塞滤板18，被扬起的颗粒料再次通过横管14打散成粉末原料，同时从下风口20吹出的气体也能够进入烘干筒11内对烘干筒11内的物料进行烘干；
送风装置包括进气管23、滤筒24、筒罩25、环形风箱26和环形挡板27，环形风箱26固定在烘干筒11的筒壁上，环形挡板27滑动安装在环形风箱26上且位于烘干筒11内，环形挡板27与环形风箱26共轴线并且能够以其轴线为转动中心进行转动，环形挡板27与环形风箱26之间形成环形通道，横管14安装在环形挡板27上，横管14连通环形通道，筒罩25罩设在滤筒24外，筒罩25连通进气管23，滤筒24固定在环形风箱26上并且连通环形通道，当横管14转动时会带动环形挡板27一同转动，在横管14转动过程中，气体能够持续从进气管23依次流入筒罩25、滤筒24和环形通道，再从环形通道流入横管14、竖管17和出风管15，最后从上风口19和下风口20流出，环形通道的设置使得横管14和出风管15在转动过程中能够持续的通入气体进行干燥，同时出风管15在转动过程中持续出风也能够使高温气体均匀布满整个烘干筒11的内部空间，使烘干筒11内各个部位的温度相对均衡，提升对粉末的烘干效果，防止粉末潮湿再次结块，粉末原料经过烘干筒11底部的滤板18过筛后落入收集筒28中；
S8、煅烧，将S7中制成的粉末原料送入高温炉中进行煅烧，得到球形硅微粉。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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