[发明专利]一种多种稀土元素掺杂石英原料的反应釜及搅拌方法

说明书

本发明公开了一种多种稀土元素掺杂石英原料的反应釜，包括反应釜本体，所述反应釜本体的顶部设有加料口，反应釜本体靠近底部设有出料口，所述反应釜本体的腔内固定安装有搅拌桨，反应釜本体为双层结构设计，双层之间设计有N根加热硅碳棒；本工艺创新利用反应釜加热，使反应釜的石英粉料在搅拌机的作用下，通过搅拌桨正反方向的反复循环搅拌，形成石英热态涡流，使多种稀土元素与石英粉体充分融合，达到多种稀土元素均匀搅拌并渗透到石英晶格间，实现最佳掺杂效果，解决了多种稀土元素不能完全与石英粉掺杂、融合、渗透的技术难点，替代了目前利用的人工或机械搅拌的不足，同时，创新了掺杂工艺，解放了劳动力，提高了劳动效率。

技术领域

本发明涉及一种多种稀土元素掺杂石英原料的反应釜及搅拌方法。

背景技术

多种稀土元素掺杂石英原料，是在含硅量≥99.99％石英粉料中掺杂了液态或固态的氧化铈、氧化铕、氧化钕、氧化钴、氧化衫等多种稀土元素氧化物，石英粉料通过多种稀土元素掺杂，可用于连熔法生产掺杂石英玻璃管、石英玻璃板、石英玻璃片等产品。

多种稀土元素掺杂石英原料，目前采用的工艺是经过人工搅拌或机械搅拌的方法，使其与石英粉料均匀混合，达到掺杂的目的。

液态掺杂的氧化铈、氧化铕、氧化钕、氧化钴、氧化衫等多种稀土元素氧化物，其本身具有一定的挥发性，在与石英粉体原料掺杂的工艺中，易挥发出有毒气体和造成环境污染，不适合人工或机械的长期操作；

固态掺杂的氧化铈、氧化铕、氧化钕、氧化钴、氧化衫等多种稀土元素氧化物，在与石英粉体原料掺杂的工艺中，不能充分混合和均匀搅拌，出现大量微小包裹体现象，给后期生产造成严重质量影响；

目前采用的两种工艺是人工搅拌或机械搅拌的方法，但都不能解决液态掺杂、固态掺杂多种稀土元素的最佳效果，达到与石英粉料均匀混合，实现掺杂的目的。

发明内容

本发明要解决多种稀土元素不能完全与石英粉掺杂、融合、渗透的技术问题是的缺陷，提供一种多种稀土元素掺杂石英原料的反应釜及搅拌方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种多种稀土元素掺杂石英原料的反应釜，其特征在于，包括反应釜本体，所述反应釜本体的顶部设有加料口，反应釜本体靠近底部设有出料口，所述反应釜本体的腔内固定安装有搅拌桨，反应釜本体为双层结构设计，双层之间设计有N根加热硅碳棒。

进一步的，所述加料口位于所述反应釜本体顶部的两侧。

进一步的，所述搅拌桨上设有对称设计的桨叶。

进一步的，所述热硅碳棒按圆周方向均布在所述反应釜本体的夹层之间。

进一步的，所述反应釜本体Φ为2米、高度为2.5米。

进一步的，所述加热硅碳棒Φ为200mm。

多种稀土元素掺杂石英原料的反应釜，其特征在于，搅拌方法包括以下步骤：

S1、设计一个Φ为2米、高度为2.5米的反应釜本体；

S2、加热硅碳棒Φ为200mm；

S3、石英粉体原料，通过顶部两个加料口加入；

S4、将液态掺杂、固态掺杂多种稀土元素，通过加料口加入反应釜本体内；

S5、启动电源及搅拌桨；

S6、通过电控系统的控制，反应釜加热温度达到600-800°时，保持反应釜恒温；

S7、反应釜本体内石英粉体原料通过加热和连续性热态机械搅拌，使液态掺杂或固态掺杂多种稀土元素，均匀搅拌并渗透到石英晶格间，并达到石英粉体原料与多种稀土元素的融合。

本发明所达到的有益效果是：