[实用新型]一种用于制备蓝光激发的荧光粉前驱体的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备蓝光激发的荧光粉前驱体的装置。

背景技术

钇铝石榴石Y₃Al₅O₁₂(简称YAG)，因具有良好的化学和热稳定性，被广泛地应用于彩色场发射显示器件、投影电视、LED等领域。Ce³⁺激活的钇铝石榴石YAG：Ce与LED的蓝光复合可以构成高亮度白光，可得到发光效率高和适合于照明的白光光源。这类LED(发光二极管)白光管的能耗是常用照明灯的20%左右，是很有发展前途的节能光源。

CN1397625A公开了一种制备荧光粉的方法，以三价铕激活的钇铝石榴石作为主要发射峰在红光区的红粉、以二价铕激活的氯磷酸锶/钙作为主要发射峰在蓝光区的蓝粉和以铈激活的钇铝石榴石作为主要发射峰在绿光区的绿粉按一定比例混合，按固相反应法制得用于LED发光材料的荧光粉。这类材料方法的产物粒径偏大且粒径分布宽，而且这种方法制得的荧光粉粉体很硬，需经过机械球磨达到所需的粒度，从而破坏了荧光粉的晶型，导致了发光效率下降，而且成灯后的稳定性也相应变差。

CN1076010C公开了一种沉淀法制备YAG粉体的方法，采用Y和Al的无机盐水溶液为原料，通过调节pH值和添加表面活性剂获得胶状沉淀，在燃烧后获得YAG粉体。但是这种方法的缺点在于沉淀时间长，粉体易团聚等缺点，进而会引起粉体的粒径分布过宽。

CN100412158C公开了一种荧光粉体YAG的制备方法，采用将所需的可溶性化合物溶解配制为前驱体溶液，将前驱体溶液雾化后送入含有惰性还原气体的反应室，高温下烧结后，制备得到前驱体，通过水洗后，加热烘干制得YAG粉体。

但是，该方法存在以下问题：

(1)      设备安装复杂。在反应装置上需要安装反应室和前驱体过滤收集装置，增加了设备的安装体积。

(2)      保护气消耗量过大、能耗较大。烧结过程中需要使用通入保护气体，为了使烧结制得的前驱体排出反应室，需要使保护气体的达到一定的流量，如果烧结时间较长，则会导致大量的保护气体的耗用，另外，由于烧结过程的温度较高，保护气体会带走反应体系中大量的热量，造成了该方法的能耗较高。

(3)      烧结制得的前驱体不易排出反应室。由于上述工艺中，采用了将前驱体溶液雾化后与保护气一同加入反应室，但是如果气体流量过小，将会导致烧结生成的前驱体沉积在反应室的底部，不易排出，从而影响了生产过程的连续性。如果通过加大保护气流量来使前驱体离开反应室，又会导致大量未完全烧结的前驱体离开反应室，被过滤装置截留，从而影响了产品收率和质量。

(4)      粉体收集装置易损坏。该方法采用一个过滤装置对保护气/前驱体进行气固相分离，过滤装置可以是滤纸折叠式收集装置、滤袋式收集装置、旋风收集装置或者静电收集装置中的一种，但是烧结温度在500～1800℃，高温的出料容易损坏过滤装置，从而影响设备的运行以及产品的收率、质量。

(5)      粉体收集装置的过滤装置分离精度不高，会影响成品的粒径和收率。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种用于制备蓝光激发的荧光粉前驱体的装置。其中，在一个无机膜反应器中进行烧结反应，同时对保护气/前驱体的气固相进行分离，提高反应收率、减小设备体积、减小生产过程的物料和能耗。

本发明的技术方案为：一种用于制备蓝光激发的白光荧光粉前驱体的装置，包括气体供应装置，气体流量控制装置，加液装置，液体流量控制装置，雾化装置，加热炉，含有一个排空口的尾气净化装置，收集装置，气体供应装置的出口连接在气体流量控制装置上，气体流量控制装置的出口连接在雾化装置上，加液装置通过液体流量控制装置连接在雾化装置上，雾化装置的出口连接在一个无机膜反应器的底部，无机膜反应器的渗透侧连接在尾气净化装置，所述无机膜反应器为锥形，并呈倒锥形垂直安装于加热炉中，雾化装置连接于无机膜反应器的渗透侧，在无机膜反应器的底部通过垂直的管路连接有一个收集装置。雾化后的反应体系在进入无机膜反应器后，随着气流向上运动，一部分保护气通过无机膜反应器的渗透侧后进入到尾气净化装置，后排入大气。烧结过程中生成的前驱体随着气流向上运动，并逐渐靠近无机膜反应器内壁的四周，最后沿内壁落下，进入到无机膜反应器底部的收集装置。