[发明专利]一种使用火焰法制备纳米球形硅微粉的方法

摘要

本发明公开了一种使用火焰法制备纳米球形硅微粉的方法，包括步骤：以天然脉石英为原料经提纯制砂并超细粉碎、分级，再将分级得到的超微细石英粉通过倒焰燃烧装置进行燃烧球形化；将球形化粉末在水等分散剂作用下，以搅拌磨、行星磨、或砂磨机等机械研磨，然后陈化；将经陈化并分层的浆料分离，分别得到下沉浓缩浆料和上层悬浮浆料；将悬浮浆料以水溶性溶剂稀释后放入超重力分离装置，定速3000r/分钟～13000r/分钟、定时3分钟～60分钟超重力沉降分离，提取沉淀便得到不同粒级的纳米级球形硅微粉粒子。本发明可分别获得粒径分布范围在30nm～1200nm不同粒级范围、表面光滑的亚微米及纳米级球形硅微粉粒子，其球形度99％达到以上，球化率达100％。

主权项

1.一种使用火焰法制备纳米球形硅微粉的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将天然脉石英矿破碎并分级制成50目～325目石英砂，对该石英砂进行提纯精制，对提纯精制后得到的石英砂进行粉碎，并采用气流分级机对粉碎后的石英砂进行分级，以得到粒径D90＜5μm的超细石英粉；(2)采用气流输送方式将分级后的超细石英粉送往倒焰燃烧器中进行富氧燃烧，富氧空气中氧气体积浓度为40％～80％，火焰温度为1650℃～2200℃；(3)使用旋风收集器和布袋除尘器对富氧燃烧后得到的石英粉进行处理，以得到球形硅微粉粉末，将粉末加去离子水或纯净水按固液重量比为(1：10)～(3：2)调浆，加入占浆料重量比为0.01％～5％的助剂，将混合溶液转移到研磨机中进行研磨；(4)用200目以上细筛网把研磨后的混合溶液中的浆料与研磨介质分离；将浆料盛装入干净容器中，加入水溶性有机溶液进行稀释，使固相含量为5％～20％，对稀释后的水溶性有机溶液进行高速搅拌和分散，并静置陈化24小时以上；(5)把陈化后的浆料进行分离，将下层沉淀返回研磨机进行重新研磨，将上层悬浮浆料转移入到高速离心机中进行离心沉降，将低转速下的上层溶液分离，提取下层沉淀，得到粗粒级球形硅微粉粒子，再将低转速下分离出来的上层溶液放入超重力分离机中继续进行高转速分离，提取下层沉淀，得到细粒级球形硅微粉粒子，重复上述步骤，从而得到30～1200nm不同粒级范围的纳米级球形硅微粉粒子。