本发明属于非金属矿深加工技术领域,具体涉及一种硅微粉的制备方法。
背景技术:
硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热系数高、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能,被广泛用于化工、电子、集成电路(ic)、电器、塑料、涂料、高级油漆、橡胶、国防等领域。随着高技术领域的迅猛发展,硅微粉亦将步入新的历史发展时期。现有硅微粉是由天然石英(sio2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态sio2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。而制备得到的硅微粉中铁杂志含量的去除是一个研究的方向。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种硅微粉的制备方法,在本发明的制备方法中,将超声波除铁法和浸酸除铁法相结合,更进一步去除硅微粉中含有的铁杂志,制备纯度更高的硅微粉,使其具有较高的耐热性和耐酸碱腐蚀性。
本发明的技术方案为:
一种硅微粉的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)将结晶石英粉碎至粒径为0.5-1mm的石英砂颗粒;
(2)将石英砂颗粒进行干法球磨,然后过200-300目筛进行筛分;
(3)将筛分后的石英砂粉末与水混合后进行超声处理;
(4)将超声后的石英砂粉末烘干,然后加入无机酸搅拌后静置;
(5)浸酸后的石英砂粉磨进行水洗处理,烘干,即得到硅微粉。
优选地,步骤(1)中结晶石英粒度为2-40目。
优选地,步骤(2)中,干法球磨以氧化铝球、硅球或者氧化锆球为磨介,磨料比为1-3:1,研磨时间为8-10小时。
优选地,步骤(3)中超声频率为20000-25000hz,超声时间为20-30min。
优选地,无机酸为盐酸、硫酸、硝酸和氢氟酸中的至少一种,搅拌时间为1-2小时,静置时间为12-24小时。
本发明的有益效果如下:
本发明的硅微粉制备方法中,将超声波除铁法和浸酸除铁法相结合,超声波法可除去颗粒表面的次生铁薄膜(即“薄膜铁”),酸浸法不仅可以从石英砂中除去含铁矿物,对石英中的非金属杂质矿物均有良好的去除效果,两者结合可制备纯度更高的硅微粉,其二氧化硅含量高达99.9%,因此具有较高的耐热性和耐酸碱腐蚀性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本发明的技术方案作进一步的详细说明,但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
一种硅微粉的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)选取2-40目的结晶石英作为原材料,将结晶石英粉碎至粒径为0.5-1mm的石英砂颗粒;
(2)将石英砂颗粒加入卧式球磨机中,以氧化铝球为磨介进行干法研磨9小时,其球料比为1:1,研磨后的物料经过200目的筛网进行筛分;
(3)将筛分后的石英砂粉末与水混合后在20000hz频率下超声处理30min;
(4)将超声后的石英砂粉末烘干,然后加入体积比为1:1的盐酸和硝酸搅拌1.5小时,然后静置20小时;
(5)浸酸后的石英砂粉磨进行水洗处理,烘干,即得到硅微粉。
本实施例制备得到的硅微粉纯度极高,二氧化硅含量达到99.9%以上,且具有较高的耐热性能和耐酸碱腐蚀性能。
实施例2
一种硅微粉的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)选取2-40目的结晶石英作为原材料,将结晶石英粉碎至粒径为0.5-1mm的石英砂颗粒;
(2)将石英砂颗粒加入卧式球磨机中,以氧化铝球为磨介进行干法研磨10小时,其球料比为2:1,研磨后的物料经过220目的筛网进行筛分;
(3)将筛分后的石英砂粉末与水混合后在23000hz频率下超声处理30min;
(4)将超声后的石英砂粉末烘干,然后加入体积比为1:1的盐酸和硫酸搅拌1.5小时,然后静置24小时;
(5)浸酸后的石英砂粉磨进行水洗处理,烘干,即得到硅微粉。
本实施例制备得到的硅微粉纯度极高,二氧化硅含量达到99.9%以上,且具有较高的耐热性能和耐酸碱腐蚀性能。
实施例3
一种硅微粉的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)选取2-40目的结晶石英作为原材料,将结晶石英粉碎至粒径为0.5-1mm的石英砂颗粒;
(2)将石英砂颗粒加入卧式球磨机中,以氧化铝球为磨介进行干法研磨8小时,其球料比为3:1,研磨后的物料经过300目的筛网进行筛分;
(3)将筛分后的石英砂粉末与水混合后在25000hz频率下超声处理20min;
(4)将超声后的石英砂粉末烘干,然后加入体积比为1:2的盐酸和氢氟酸搅拌2小时,然后静置18小时;
(5)浸酸后的石英砂粉磨进行水洗处理,烘干,即得到硅微粉。
本实施例制备得到的硅微粉纯度极高,二氧化硅含量达到99.9%以上,且具有较高的耐热性能和耐酸碱腐蚀性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。