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        4. 硅粉的制取工藝

          金屬硅粉,金屬硅,金屬硅粉生產廠家,工業硅粉--東營漢尊新能源科技有限公司   2019-08-08 11:07:04 作者:SystemMaster 來源: 文字大小:[][][]
          目前國內、國際市場上所需硅粉的細度規格如下:
          規格(2mm-10mm) 篩余量(重量)
          500um-180um(30目-80目) +500um≤3% -180um≤10%
          425um-150um(40目-100目) +425um≤5% -150um≤15%
          250um-140um(60目-110目) +250um≤3% -140um≤10%
          125um-74um(120目-200目) +125um≤3% -74um≤10%
          -74um(-200目) +74um≤5%
          -45um(325目) +45um≤5%
          5um-1um(2500目-12500目) +5um≤5%
          由于金屬硅是一種質硬易碎的物料,在粉磨過程中篩余物不能有效的控制,過粉磨現象嚴重,造成產品浪費大,生產成本高,產品粒徑不達標,致使產品沒有競爭力。多年來硅粉這一老大難的問題一直困擾著廣大硅生產企業和經營硅的老板。
          1. 硅粉的生產工藝
          以硅塊為原料制取硅粉的方法很多。其中效果較好、應用較多的是雷蒙法,對輥法、盤磨法和沖旋法。所用設備相應是雷蒙法、對輥機、盤磨機(也稱立磨)和沖旋法。就制粉原理看,前三種是擠壓粉碎,后一種是沖擊粉碎,就其結構看,相異很大,各有特色,各有優缺點。為便于比較,將有關參數匯總于表1中。
          2. 制粉工藝對硅粉反應活性的影響
          硅粉的反應活性是硅粉參與化學反應,形成產品的能力?;钚院玫谋憩F有兩方面:一是反應迅速,穩定,且易于控制;二是反應完全,單耗低,即合成1t甲基氯硅烷的硅粉耗量低,為了獲得高活性的硅粉,必須使高塊的制取方法、硅塊的化學成分、環境條件及硅硅粉的制取方法都達到最佳水平。事實上,制粉工藝對硅粉活性的影響也很大。判定硅粉活性的標準主要有:硅粉的微觀結構、比表面積、粒徑分布和生產使用效果,現分述如下:
          2.1制粉工藝對硅粉微觀結構的影響
          化學成分符合要求的金屬硅在煉制過程中已獲得最佳微觀結構,從而保證其擁有參與合成反應的最佳活性。制粉時一定盡量要降低對其微觀結構的劣化作用,減少晶粒及晶粒群間的變形,使絕大部分硅粉保持原有的微觀結構,以保持或提高其活性。表1中列舉的四種方法中,以沖旋法最佳,因為該法是利用凌空擊打的方式來使硅塊自身循著體內最薄弱的環節碎裂,沒有因擠壓引起的結構變形。
          2.2制粉工藝對硅粉比表面積的影響
          硅粉的比表面積是參與化學反應能力的重要指標。硅粉的比表面積越大,同氯甲烷接觸的面積越大,反應活性越高,硅的利用率就越高、單耗就越低;因此,比表面積是判定硅粉活性的一個重要指標。從表1可以看出,采用沖旋法制得的硅粉的比表面積最大。
          2.3制粉工藝對硅粉粒徑的影響
          目前,工業上甲基氯硅烷的合成是通過硅粉和氯甲烷在流化態反應器中連續反應及完成的。硅粉的粒徑及其分布對反應及其完全程度具有重要影響。硅粉的粒徑要適度,且要求有一定的粒徑分布;以獲得最佳的效果。因此,制粉方法必須保持硅粉粒徑可調,且得率高,加工成本低,從表1可以看出制粉工藝對硅粉的粒徑及其分布的影響。
          當然,硅粉活性的高低最終還要靠生產實踐,即甲基氯硅烷的質量和產量判定。
          (表1)
          項目雷蒙法 對輥法 盤磨法 沖旋法
          比表面積(m2/g-1) 0.26 0.36 0.42 0.57
          粒徑(mm) ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35
          -325目的比重(%) 〈30 〈18 〈20 〈20
          顆粒形貌 扁平光滑,少裂紋扁平光滑,少裂紋 扁平光滑,少裂紋 蜂窩表面,多裂紋
          硅粉的產量 1.5 0.5 2.5 2.0
          電耗(KWt.h-1) 25/85 44/120 44/108 22.5/35
          加工成本(元/t-1) 180 270 300 120
          設備的可靠性好 較好 較好 好
          環保性 噪音大 粉塵大 噪音大 環保達標
          版權所有:東營漢尊新能源科技有限公司
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