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专利号: 2020101559564
申请人: 邓咏兰
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,具体步骤如下:

1)原料的制备:将含无机硅和/或无机硅化合物的废料制成膏状固态,加入冶金助剂捏合造粒,烘干成原料颗粒备用;

2)纳米二氧化硅的制备:将上述原料颗粒放入到微波等离子体反应器中,并调节微波等离子体输出功率为500-800KW,接着将反应器内的温度升至700-850℃,通入保护气体与氧气,并调整反应器内的氧气含量为3-15%,原料颗粒在高温氧气等离子体下反应,形成气相二氧化硅,载气中形成的二氧化硅气溶胶离开反应器后快速冷却至100℃以下,使气溶胶成核凝聚成纳米级二氧化硅;

3)成核的纳米级二氧化硅随载气进入多级旋风分离器和金属网过滤器,分离分类成不同等级的产品;

4)反应区中未带出的其他物质形成液态熔渣排出另行利用。

2.根据权利要求1所述的一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,步骤1)中含无机硅和/或无机硅化合物的废料中包含SiC、SiO2和Si中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,步骤1)中制成的膏状固态物料的水份含量为30%。

4.根据权利要求1所述的一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,步骤1)中所述冶金助剂选用硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝中的任意一种或多种;所述冶金助剂的加入量为物料中固体含量的1-3%。

5.根据权利要求1或4所述的一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,步骤1)中烘干的原料颗粒的粒径为1.5-2.0mm。

6.根据权利要求1所述的一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,所述微波等离子体反应器包括两段反应区,第一段反应区与第二段反应区间的温差为300-500℃。

7.根据权利要求1所述的一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,步骤2)中所述保护气体为氮气、氩气、氦气中的任意一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,步骤2)中微波等离子体反应器中的气体流速为280-320slpm;等离子体反应器内的气体压力为0.08-

0.13Mpa。

9.根据权利要求1所述的一种气相二氧化硅的合成工艺,其特征在于,步骤2)中二氧化硅气溶胶在5s内降温至100℃以下。