專利名稱：一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法
技術領域：
本發明屬于無機新材料領域，具體涉及一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法。
背景技術：
目前普遍采用的陶瓷色料用電熔二氧化鋯，是用鋯英砂加還原劑在電弧爐高溫作用下脫硅，再經壓縮氣體吹球形成。經粉碎設備將得到的電熔氧化鋯空心球加工到一定的粒度范圍，便可直接用于陶瓷色料。高純度的鋯英砂從1540°C開始緩慢分解，到1700°C分解加速，在1870°C時分解率達95%，分解產物是單斜ZrO2和非晶質SiO2,高溫下雖然鋯英石分解為21<)2和SiO2,但冷卻后僅有少量SiO2揮發掉，未能實現分離。在實際操作中，用C將SiO2還原為揮發性SiO，從而達到直接分離的目的。其尾氣中含有大量揮發性的SiO，與空氣立即被氧化成SiO2，傳統的生產工藝將這種二氧化硅煙塵簡單處理后大部分直接排放到大氣，造成相當嚴重的固體污染，或者采用高效袋式收塵裝置進行回收部分硅微粉，由于其 純度低、白度差、粒度不穩定，只能用于一般的陶瓷及耐火澆注料行業。
發明內容
針對現有技術中的問題，本發明目的是提供一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相
二氧化硅的方法。本發明的技術方案是一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟
1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為6(T80%的凈化氣體混合充分反應，得到含氣相二氧化硅的混合氣體；
2)冷卻，將含氣相二氧化硅的混合氣體冷卻至22(T280°C；
3)分離，將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進行分離，得到氣相二氧化硅。進一步，所述冷卻步驟采用夾套水冷管進行冷卻。進一步，所述分離步驟使用旋風分離裝置進行分離，袋式集塵器收集氣相二氧化硅。進一步，所述旋風分離裝置的引風機變頻控制在28-42HZ。與現有技術相比，本發明利用電熔氧化鋯尾氣制備的氣相二氧化硅粒度在
0.1-1. Oum之間、白度在92-96之間、純度在98%以上。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。實施例I
一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟
I)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為60%的凈化氣體混合充分反應，得到含氣相二氧化硅的混合氣體；
2)冷卻，采用夾套水冷管對含氣相二氧化硅的混合氣體進行冷卻至220°C；
3)分離，使用旋風分離裝置將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進行分離，袋式集塵器收集得到的氣相二氧化硅。旋風分離裝置的引風機變頻控制在28Hz。實施例2
一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟
1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為70%的凈化氣體混合充分反應，得到含氣相二氧化硅的混合氣體； 2)冷卻，采用夾套水冷管對含氣相二氧化硅的混合氣體進行冷卻至250°C；
3)分離，使用旋風分離裝置將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進行分離，袋式集塵器收集得到的氣相二氧化硅。旋風分離裝置的引風機變頻控制在35Hz。實施例3
一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟
1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為80%的凈化氣體混合充分反應，得到含氣相二氧化硅的混合氣體；
2)冷卻，采用夾套水冷管對含氣相二氧化硅的混合氣體進行冷卻至280°C；
3)分離，使用旋風分離裝置將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進行分離，袋式集塵器收集得到的氣相二氧化硅。旋風分離裝置的引風機變頻控制在42Hz。
權利要求
1.一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，其特征在于，該方法依次包括以下步驟 1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為6(Γ80%的凈化氣體混合充分反應，得到含氣相二氧化硅的混合氣體； 2)冷卻，將含氣相二氧化硅的混合氣體冷卻至22(T280°C； 3)分離，將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進行分離，得到氣相二氧化硅。
2.根據權利要求I所述的一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，其特征在于，所述冷卻步驟采用夾套水冷管進行冷卻。
3.根據權利要求I或2所述的一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，其特征在于，所述分離步驟使用旋風分離裝置進行分離，袋式集塵器收集氣相二氧化硅。
4.根據權利要求3所述的一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，其特征在于，所述旋風分離裝置的引風機變頻控制在28-42HZ。
全文摘要
本發明公開了一種用電熔氧化鋯尾氣制備高純氣相二氧化硅的方法，該方法依次包括以下步驟1)氧化，所述氧化步驟是將電熔氧化鋯尾氣與氧氣含量為60~80%的凈化氣體混合充分反應，得到含氣相二氧化硅的混合氣體；2)冷卻，將含氣相二氧化硅的混合氣體冷卻至220~280℃；3)分離，將冷卻后的含氣相二氧化硅的混合氣體進行分離，得到氣相二氧化硅。與現有技術相比，本發明利用電熔氧化鋯尾氣制備的氣相二氧化硅粒度在0.1-1.0um之間、白度在92-96之間、純度在98％以上。
文檔編號C01B33/113GK102730701SQ20121026472
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者張清河, 梁國慶 申請人:焦作市科力達科技有限公司