[发明专利]一种光伏行业用太阳能级钝角熔融硅微粉的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于石英石精加工领域，尤其涉及一种以石英石为原料工业化生产光伏行业用太阳能级钝角熔融硅微粉的方法。

背景技术

熔融石英是二氧化硅的非晶态，其二氧化硅的含量不得少于 99.8% ，生产时将精选的优质石英砂在炉内高温熔融，熔融温度为1800℃-1900℃，熔融时间约12小时后成为熔融状态，冷却后成为固态熔融石英，熔融石英具有使用温度高、热膨胀系数低、耐磨性能好、硬度高、透光折射性好、压电性能优异等一系列优点。熔融石英的产品有：各种规格和不同用途的熔融石英砂、熔融石英块和熔融硅微粉。熔融硅微粉是由熔融石英经破碎、磁选、机械冲击、研磨、磁选等多道工艺加工而成的微粉，是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料，其品种有：普通熔融硅微粉、电工级熔融硅微粉、电子级熔融硅微粉、超细熔融硅微粉、太阳能级钝角熔融硅微粉等，被广泛用于化工、电子、集成电路、电器、塑料、橡胶、国防等领域。本发明是一种光伏行业用太阳能级钝角熔融硅微粉，所谓太阳能级是指其二氧化硅的含量在99.9%以上，钝角是指硅微粉的颗粒在电镜下可以看到的形状呈多边状、椭圆状而非放射针刺状，该产品系选用高纯天然石英，经高温熔炼，冷却后形成的熔融石英进行精加工而成的微粉，和普通熔融硅微粉相比具有纯度高、热膨胀系数小、低放射性、耐化学腐蚀等优点，其外观为白色粉末，容重为200-250千克/立方米，细度为400目，除了使用于光伏太阳能行业外，亦可作为集成电路塑封料、制造超高电压大规模电器开关的原料使用。近年来，有文献报道多种熔融石英硅微粉的生产方法；2009年1月19日，连云港东海铭友高科硅微粉有限公司（发明人刘宝安）申请了专利号为200910029075，名称为《一种电子级无定型硅微粉的生产方法》的发明专利，但其使用的原料、最终产品和生产工艺均和本发明不同，到目前为止，尚未见到使用本发明的生产方法来生产光伏行业用太阳能级钝角熔融硅微粉的相关报道。本发明以优质高纯石英砂为原料，通过磁选、高温烧结熔融、机械冲击、破碎、分选、研磨、磁选等一系列工艺加工而成，该工艺流程的主要优点是：工艺简单、无有毒有害气体和液体排放、可批量生产并生产出高质量的光伏行业用太阳能级钝角熔融硅微粉。

发明内容

本发明主要解决的问题是提供一种工业化生产光伏行业用太阳能级钝角熔融硅微粉的方法，该方法以优质高纯石英砂为原料，通过磁选、高温烧结熔融、机械冲击、破碎、分选、研磨、磁选等工艺来生产光伏行业用太阳能级钝角熔融硅微粉，该工艺流程的主要优点是：工艺简单、操作方便、自动化程度高、无有害气体和液体排放、产品质量好。本发明使用的原料为优质高纯石英砂。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种光伏行业用太阳能级钝角熔融硅微粉的生产方法，其特征是由以下步骤构成：

（1）将优质高纯石英砂送入磁选机，利用磁选机内的磁场将含磁及金属的石英砂进行分离去除，石英砂通过磁选机的时间为0.2-0.3小时。 

（2）将磁选后的优质高纯石英砂送入高温烧结炉，调炉内温度为1820℃-1880℃，熔化时间为12-14小时，得到高纯石英熔融体，熔化结束后停止向高温烧结炉供电，降温至常温冷却后得到大块的固体高纯熔融石英，先经机械冲击成小块后送入破碎机破碎，经筛分后得到直径小于4mm的熔融石英砂，凡颗粒直径大于4mm的熔融石英砂颗粒返回破碎机重新破碎。

（3）将直径小于4mm的熔融石英砂送到研磨机进行研磨，控制研磨机的进料和出料速度均衡，喂料和出料的数量为1.5-1.8吨／小时，研磨机的转速为23-25转／分，研磨时间为138-142分钟，经研磨机研磨后的粉体通过引风机风送至振动筛进行筛分，粉体经过振动筛筛分后，粒度数不足400目的粉体经回料管重新进入研磨机内进行二次研磨，粒度数大于400目的硅微粉留作他用，粒度为400目的熔融硅微粉进入收料器。

（4）将收料器中的粒度为400目的熔融硅微粉再次送入磁选机，将含磁、含金属及金属氧化物的熔融硅微粉进行分离去除，磁选时间为0.1-0.2小时，磁选后得到粒度为400目的光伏用太阳能级钝角熔融硅微粉，其二氧化硅的含量在99.9%以上，包装后得到成品。

 上述步骤（2）中的熔融温度为1820℃时、对应的熔化时间为14小时；熔融温度为1850℃时、对应的熔化时间为13小时；熔融温度为1880℃时、对应的熔化时间为12小时。