高純度二氧化硅生產裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高純度二氧化硅生產裝置，包括蒸餾塔、氨化反應釜、氣氨精制塔、固液分離設備、酸洗液蒸餾塔與煅燒爐，蒸餾塔與氨化反應釜連通，氣氨精制塔與氨化反應釜連通，固液分離設備設置有反應液進口、清洗水進口、酸洗液進口、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，反應液進口與氨化反應釜連通，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到99.9999％以上。
【專利說明】
高純度二氧化硅生產裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于二氧化硅制備技術領域，具體涉及一種高純度二氧化硅生產裝置。
【背景技術】
[0002]高純度二氧化硅的理化性質:二氧化硅，分子式Si02，分子量60.08，相對密度2.319?2.635，熔點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、單質硅、水泥等。二氧化硅不含結晶水，不參與被填充物的化學反應，是一種非常穩定的中性無機礦物填料。
[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，其低端產品二氧化硅含量為99.99?99.999 % (4N?5N)，高端產品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鍵。目前，中國國內缺乏高純度的天然石英或水晶原料。
[0005]化學合成法是通過化學反應的方式得到高純度的二氧化硅產品，再把高純二氧化硅制成石英產品；化學合成高純二氧化硅的工藝并不多，一種是采用有機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；該方法的主要缺點是去除氯離子難度較大、生產成本較高。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;該工藝的反應需要酸催化、堿沉淀等工序，金屬離子去除難度較大，質量很難達到5N，并且成本更高。
[0006]用氟硅酸和液氨反應制備高純二氧化硅也是化學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品，但由于技術問題較多，此前一直沒人找到一條合理的工藝路線裝置。
【實用新型內容】
[0007]為解決現有氟硅酸和液氨反應制備不出高純度的二氧化硅的問題，本實用新型提出一種高純度二氧化硅生產裝置，該裝置制備得到的二氧化硅純度可以達到99.9999%以上。
[0008]本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0009]—種高純度二氧化硅生產裝置，包括蒸餾塔、氨化反應釜、氣氨精制塔、固液分離設備、酸洗液蒸餾塔與煅燒爐，所述蒸餾塔設置有氟硅酸進口、氧化劑進口、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釜連通;所述氣氨精制塔設置有純水進口、液氨進口、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釜連通;所述固液分離設備設置有反應液進口、清洗水進口、酸洗液進口、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，所述反應液進口與所述氨化反應釜連通，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]本實用新型的有益效果:
[0011]本實用新型的高純度二氧化硅生產裝置制備得到的二氧化硅純度可以達到99.9999% 以上。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實用新型高純度二氧化硅生產裝置的示意框圖。
[0014]附圖標示:1、蒸餾塔，2、氨化反應釜，3、氣氨精制塔，4、固液分離設備，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、氟硅酸進口，12、氧化劑進口，13、蒸餾廢液排放口，14、純品氟硅酸輸出口，31、純水進口，32、液氨進口，33、精制廢水排放口，34、純品氣氨輸出口，41、反應液進口，42、清洗水進口，43、酸洗液進口，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。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]參照圖1，一種高純度二氧化硅生產裝置，包括蒸餾塔1、氨化反應釜2、氣氨精制塔
3、固液分離設備4、酸洗液蒸餾塔5與煅燒爐6 ο蒸餾塔I設置有氟硅酸進口 11、氧化劑進口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與氨化反應釜2連通。氣氨精制塔3設置有純水進口 31、液氨進口 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與氨化反應釜2連通。固液分離設備4設置有反應液進口 41、清洗水進口 42、酸洗液進口 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，反應液進口 41與氨化反應釜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]本實用新型的高純度二氧化硅生產裝置制備得到的二氧化硅純度可以達到99.9999% 以上。
[0018]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種高純度二氧化硅生產裝置，其特征在于，包括蒸餾塔、氨化反應釜、氣氨精制塔、固液分離設備、酸洗液蒸餾塔與煅燒爐，所述蒸餾塔設置有氟硅酸進口、氧化劑進口、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釜連通;所述氣氨精制塔設置有純水進口、液氨進口、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釜連通;所述固液分離設備設置有反應液進口、清洗水進口、酸洗液進口、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，所述反應液進口與所述氨化反應釜連通，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】C01B33/12GK205575663SQ201620176666
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月9日
【發明人】應盛榮, 姜戰, 應悅
【申請人】衢州市鼎盛化工科技有限公司