高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置，包括蒸餾塔、氨化反應(yīng)釜、氣氨精制塔、固液分離設(shè)備、酸洗液蒸餾塔與煅燒爐，蒸餾塔與氨化反應(yīng)釜連通，氣氨精制塔與氨化反應(yīng)釜連通，固液分離設(shè)備設(shè)置有反應(yīng)液進(jìn)口、清洗水進(jìn)口、酸洗液進(jìn)口、氟化銨溶液出口、酸洗液出口、洗滌水出口以及二氧化硅出料口，反應(yīng)液進(jìn)口與氨化反應(yīng)釜連通，酸洗液出口與酸洗液蒸餾塔連通，洗滌水出口連通有第三污水處理裝置，二氧化硅出料口與煅燒爐連通。該裝置制備得到的二氧化硅純度可以達(dá)到99.9999％以上。
【專利說明】
高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于二氧化硅制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高純度二氧化硅的理化性質(zhì):二氧化硅，分子式Si02，分子量60.08，相對(duì)密度2.319?2.635，熔點(diǎn)1750 °C。不溶于水;不溶于酸，但溶于氫氟酸及熱濃磷酸，能和熔融堿類起作用。自然界中存在有結(jié)晶二氧化硅和無定形二氧化硅兩種。二氧化硅用途很廣泛，主要用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、氣凝膠氈、硅鐵、型砂、單質(zhì)硅、水泥等。二氧化硅不含結(jié)晶水，不參與被填充物的化學(xué)反應(yīng)，是一種非常穩(wěn)定的中性無機(jī)礦物填料。
[0003]高純石英砂一般是指S12含量高于99.9%的石英(微粉)；超高純石英砂是指S12含量高于99.99 %的石英微粉，其低端產(chǎn)品二氧化硅含量為99.99?99.999 % (4N?5N)，高端產(chǎn)品3丨02含量高于99.9999%(2 6~)。
[0004]迄今為止，超高純石英砂的制備方法為物理法和化學(xué)法兩種工藝。物理法是采用天然水晶或高純天然石英為原料，經(jīng)粉碎、浮選、酸處理、高溫處理等工序制備超高純石英砂。采用物理法制備超高純石英砂，雖然處理工藝非常重要，但高純度的天然石英或水晶，是決定物理法成功與否的關(guān)鍵。目前，中國國內(nèi)缺乏高純度的天然石英或水晶原料。
[0005]化學(xué)合成法是通過化學(xué)反應(yīng)的方式得到高純度的二氧化硅產(chǎn)品，再把高純二氧化硅制成石英產(chǎn)品；化學(xué)合成高純二氧化硅的工藝并不多，一種是采用有機(jī)氯硅烷高溫水解生成高純氣相白炭黑(即二氧化硅)，再把氣相白炭黑熔融得到高純石英；該方法的主要缺點(diǎn)是去除氯離子難度較大、生產(chǎn)成本較高。另一種是采用高純硅酸酯水解，制備高純沉淀白炭黑，然后將高純白炭黑熔融制備超高純石英;該工藝的反應(yīng)需要酸催化、堿沉淀等工序，金屬離子去除難度較大，質(zhì)量很難達(dá)到5N，并且成本更高。
[0006]用氟硅酸和液氨反應(yīng)制備高純二氧化硅也是化學(xué)合成高純二氧化硅的方法之一。該方法理論上可以制備純度很高的產(chǎn)品，但由于技術(shù)問題較多，此前一直沒人找到一條合理的工藝路線裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為解決現(xiàn)有氟硅酸和液氨反應(yīng)制備不出高純度的二氧化硅的問題，本實(shí)用新型提出一種高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置，該裝置制備得到的二氧化硅純度可以達(dá)到99.9999%以上。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]—種高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置，包括蒸餾塔、氨化反應(yīng)釜、氣氨精制塔、固液分離設(shè)備、酸洗液蒸餾塔與煅燒爐，所述蒸餾塔設(shè)置有氟硅酸進(jìn)口、氧化劑進(jìn)口、蒸餾廢液排放口以及純品氟硅酸輸出口，所述蒸餾廢液排放口連通有第一污水處理裝置，所述純品氟硅酸輸出口與所述氨化反應(yīng)釜連通;所述氣氨精制塔設(shè)置有純水進(jìn)口、液氨進(jìn)口、精制廢水排放口以及純品氣氨輸出口，所述精制廢水排放口連通有第二污水處理裝置，所述純品氣氨輸出口與所述氨化反應(yīng)釜連通;所述固液分離設(shè)備設(shè)置有反應(yīng)液進(jìn)口、清洗水進(jìn)口、酸洗液進(jìn)口、氟化銨溶液出口、酸洗液出口、洗滌水出口以及二氧化硅出料口，所述反應(yīng)液進(jìn)口與所述氨化反應(yīng)釜連通，所述酸洗液出口與所述酸洗液蒸餾塔連通，所述洗滌水出口連通有第三污水處理裝置，所述二氧化硅出料口與所述煅燒爐連通。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:
[0011]本實(shí)用新型的高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置制備得到的二氧化硅純度可以達(dá)到99.9999% 以上。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置的示意框圖。
[0014]附圖標(biāo)示:1、蒸餾塔，2、氨化反應(yīng)釜，3、氣氨精制塔，4、固液分離設(shè)備，5、酸洗液蒸餾塔，6、煅燒爐，7、第一污水處理裝置，8、第二污水處理裝置，9、第三污水處理裝置，11、氟硅酸進(jìn)口，12、氧化劑進(jìn)口，13、蒸餾廢液排放口，14、純品氟硅酸輸出口，31、純水進(jìn)口，32、液氨進(jìn)口，33、精制廢水排放口，34、純品氣氨輸出口，41、反應(yīng)液進(jìn)口，42、清洗水進(jìn)口，43、酸洗液進(jìn)口，44、氟化銨溶液出口，45、酸洗液出口，46、洗滌水出口，47、二氧化硅出料口。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]參照?qǐng)D1，一種高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置，包括蒸餾塔1、氨化反應(yīng)釜2、氣氨精制塔
3、固液分離設(shè)備4、酸洗液蒸餾塔5與煅燒爐6 ο蒸餾塔I設(shè)置有氟硅酸進(jìn)口 11、氧化劑進(jìn)口12、蒸餾廢液排放口 13以及純品氟硅酸輸出口 14，蒸餾廢液排放口 13連通有第一污水處理裝置7，純品氟硅酸輸出口 14與氨化反應(yīng)釜2連通。氣氨精制塔3設(shè)置有純水進(jìn)口 31、液氨進(jìn)口 32、精制廢水排放口 33以及純品氣氨輸出口 34，精制廢水排放口 33連通有第二污水處理裝置8，純品氣氨輸出，34與氨化反應(yīng)釜2連通。固液分離設(shè)備4設(shè)置有反應(yīng)液進(jìn)口 41、清洗水進(jìn)口 42、酸洗液進(jìn)口 43、氟化銨溶液出口 44、酸洗液出口 45、洗滌水出口 46以及二氧化硅出料口 47，反應(yīng)液進(jìn)口 41與氨化反應(yīng)釜2連通，酸洗液出口 45與酸洗液蒸餾塔5連通，洗滌水出口 46連通有第三污水處理裝置9，二氧化硅出料口 47與煅燒爐6連通。
[0017]本實(shí)用新型的高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置制備得到的二氧化硅純度可以達(dá)到99.9999% 以上。
[0018]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高純度二氧化硅生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括蒸餾塔、氨化反應(yīng)釜、氣氨精制塔、固液分離設(shè)備、酸洗液蒸餾塔與煅燒爐，所述蒸餾塔設(shè)置有氟硅酸進(jìn)口、氧化劑進(jìn)口、蒸餾廢液排放口以及純品氟硅酸輸出口，所述蒸餾廢液排放口連通有第一污水處理裝置，所述純品氟硅酸輸出口與所述氨化反應(yīng)釜連通;所述氣氨精制塔設(shè)置有純水進(jìn)口、液氨進(jìn)口、精制廢水排放口以及純品氣氨輸出口，所述精制廢水排放口連通有第二污水處理裝置，所述純品氣氨輸出口與所述氨化反應(yīng)釜連通;所述固液分離設(shè)備設(shè)置有反應(yīng)液進(jìn)口、清洗水進(jìn)口、酸洗液進(jìn)口、氟化銨溶液出口、酸洗液出口、洗滌水出口以及二氧化硅出料口，所述反應(yīng)液進(jìn)口與所述氨化反應(yīng)釜連通，所述酸洗液出口與所述酸洗液蒸餾塔連通，所述洗滌水出口連通有第三污水處理裝置，所述二氧化硅出料口與所述煅燒爐連通。
【文檔編號(hào)】C01B33/12GK205575663SQ201620176666
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月9日
【發(fā)明人】應(yīng)盛榮, 姜戰(zhàn), 應(yīng)悅
【申請(qǐng)人】衢州市鼎盛化工科技有限公司