硅微粉原料的選礦提純
我國的硅質原料資源豐富,有水晶、半透明及乳白色脈石英、變質石英巖、沉積石英砂巖、海相沉積石英砂、河湖相沉積石英砂、粉石英等類型。隨著硅質原料被大量開發(fā)利用,高品質的硅質原料逐漸減少;為了滿足產量逐年提高的硅微粉用原材料的要求,部分硅質原料必須經過選礦提純達到質量標準后,才用來加工硅微粉。
選礦提純一般是將雜質含量較高的硅質原料經過破碎、篩分、磨礦,使二氧化硅與雜質充分解離,經過磁選、浮選除去雜質;再用酸洗方法,使雜質進一步降低,然后用清水洗去酸液,再用去離子水洗去顆粒表面吸附的殘余雜質離子,使原料達到或高于硅微粉的化學指標;干燥后成為加工硅微粉的原材料。
我國加工玻璃用硅砂而產生的質量較高的細粉和南方的粉石英,均可作為硅微粉的原材料。在實際生產中,根據要求的質量進行提純?;蚴墙涍^浮選、磁選除雜質,或是經過水洗分級除雜質,或是經過酸洗除雜質,干燥后,作為硅微粉的原材料。如質量較好的粉石英,開采出來后,經水洗分級除去粗顆粒和雜質,細粒級干燥后可作為生產無堿玻璃纖維原料。
熔融硅微粉原料的加工
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英。熔煉石英生產工藝:先將硅質原料破碎到10~20mm的小塊料,采用堆積酸浸法,除去表面雜質,再用清水洗凈后干燥。將清潔、干燥的小塊料投入熔煉石英爐中,接通硅碳棒電源;經過高溫(1 800~2 000℃)熔煉約10h后,出爐急冷破碎,經手選,再經純化酸洗、脫酸、去離子水清洗,干燥后成為無定形硅微粉的原材料。值得注意的是硅質原料中如果含有較高的液體或氣體包裹體,則不宜用來作為熔煉石英的原料。
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英
硅微粉的生產
角形硅微粉的生產
角形硅微粉是用硅微粉原材料經研磨而得到的外形無規(guī)則多呈棱角狀的硅微粉。角形硅微粉根據其原材料的不同又分為角形結晶硅微粉和角形熔融硅微粉
主要生產設備
角形硅微粉的主要生產設備有球磨機、振動磨、微粉分級機和烘干機。下面分別簡要介紹其工作原理。
球磨機:可以是干法也可以是濕法研磨物料。當球磨機運轉時,磨礦介質與物料一起被提升到一定高度后下落,如此反復進行,處于磨礦介質之間及磨礦介質與磨機桶壁之間的物料受到沖擊和物料在磨礦介質的滾動、滑動過程中被研磨成細粉。
振動磨:利用磨礦介質受磨機的振動作用,在磨機腔體內滑動、滾動而對物料進行研磨。微粉分級機的分級原理是:物料被風機抽吸到分級室內,在高速運轉的分級轉子和分級葉片之間被分級;粗物料沿分級筒壁而下,從底部粗粉出口排出;細粉則隨氣流穿過轉子葉片的間隙由上部細粉出口排出,從而達到分級的目的。烘干機:為了保證硅微粉極低的含水率和在干燥時不受污染以及提高生產效率、節(jié)約能源而采用空心軸攪拌烘干機,其工作原理是:物料從進料口進入烘干機內,由空心槳葉輸送至出料口出料;物料在被輸送過程中,受空心槳葉攪拌并由空心槳葉和機體夾套同時加熱,水分被蒸發(fā)而烘干。含水量在15%~20%的物料,干燥后水分可控制在0.05%以下。
生產工藝
角形硅微粉生產工藝有干法研磨和濕法研磨兩種。干法研磨生產工藝:是將硅微粉原料放進球磨機或振動磨中研磨,該研磨工藝可以連續(xù)進料和出料,也可以一次投入若干重量原料,連續(xù)研磨若干時間后出料;出料時要經過微粉分級機控制粒度,粗的產物返回磨機再磨或作為產品,細的則是產品。干法研磨要嚴格控制入磨物料水分,產品不再干燥。
濕法研磨生產工藝:是將若干重量硅微粉原料一次投入球磨機中,加入適量的水,作業(yè)濃度在65%~80%;連續(xù)研磨十幾個小時后,倒出料漿,用壓濾方法或放在料桶內自然沉淀脫水,得到含水料餅;用打碎機打碎分散后均勻連續(xù)地投到空心軸攪拌烘干機中,干燥后得到產品。
滑石粉1250目,透明粉滑石粉廠家,滑石粉800目,涂料級滑石粉廠家,油漆滑石粉廠家,高品質透明滑石粉,同時創(chuàng)宇也是透明粉廠家,目前品類,微細特透粉廠家,微細全透明粉廠家,水晶透明粉,玻璃型透明粉廠家,碳酸鈣廠家,改性碳酸鈣,納米碳酸鈣
球形硅微粉的生產
球形硅微粉主要用于大規(guī)模、超大規(guī)模和特大規(guī)模集成電路的封裝上。
微電子工業(yè)的迅速發(fā)展,對硅微粉提出了越來越高的要求。硅微粉不僅要超細、高純度、低放射性元素含量,而且對顆粒形狀提出了球形化要求。高純熔融球形硅微粉(球形硅微粉)由于其流動性好,表面積小,堆積密度高,填充量可達到較高的填充量,與樹脂攪拌成膜均勻。硅微粉的填充率越高,塑封料的膨脹系數就越小,也就越接近單晶硅的熱膨脹系數,由此生產的電子元器件的使用性能也越好。用球形硅微粉制成的塑封料應力集中小,強度高,球形硅微粉的應力集中僅為角形硅微粉應力集中的60%,因此,球形硅微粉塑封料封裝集成電路芯片時,成品率較高,且運輸和使用過程中不容易產生機械損傷。球形硅微粉無棱角,因而對模具的磨損小,模具的使用壽命長,塑封料的封裝模具十分精密而且價格很高,使用球形硅微粉塑封料可降低模具成本,提高經濟效益。
目前國外球形硅微粉的生產有:高溫熔融噴射法、氣體火焰法、液相中控制正硅酸乙脂、四氯化硅的水解法等工藝。近年來,國內多家科研單位和企業(yè)都在進行球形硅微粉的研究工作,但大都處于試驗室研究階段,尚未真正進入產業(yè)化階段。
中國建材國際工程有限公司自20世紀70年代起就致力于我國硅質原料提純技術和資源開發(fā)利用的研究工作。為促進我國信息產業(yè)的發(fā)展,公司也正在進行球形硅微粉的研制工作,并建立了中試試驗室,采用的是氣體燃燒火焰成球法,簡介如下。
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英
主要生產設備
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英
粉料定量輸送系統(tǒng)、燃氣量控制和混合裝置、氣體燃料高溫火焰噴槍、冷卻回收裝置,下面分別簡要介紹其工作原理。
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英
粉料定量輸送系統(tǒng):是用氣力輸送的方法將要加工成球形硅微粉的粉料按照規(guī)定的給料量連續(xù)、均勻地輸送到高溫火焰中。
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英
燃氣量控制和混合裝置:可根據火焰溫度、火焰長度和剛度調節(jié)、控制燃氣量和助燃氣體量,并將燃氣與助燃氣體充分混合后送到高溫火焰噴槍。
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英
氣體燃料高溫火焰噴槍:是將混合燃料氣體(混合入助燃氣體)和非球形硅微粉物料同時噴出,點火后產生高溫火焰,熔融分散的硅微粉,使之成為球形硅微粉。
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英
冷卻回收裝置:將已被熔融且分散的高溫球形硅微粉,迅速冷卻避免出現析晶現象,并將冷卻后的球形硅微粉在收集器中回收。
熔融硅微粉又稱無定形硅微粉或非晶態(tài)硅微粉。用破碎、研磨和分級方法生產的熔融硅微粉其原材料是熔煉石英