一种硅粉生产品控系统及方法与流程

1.本发明涉及硅粉生产技术领域，具体为一种硅粉生产品控系统及方法。


背景技术：

2.硅粉又称为硅灰、微硅粉等，是化学原料的一种，可用于科学实验、化工处理、工业建设等不同的领域中，在工业建设中采用掺杂硅粉的混凝土，可提高混凝土早期强度，为工业建设提供了便利，便于提高混凝土的建设强度，在日常生活中需要用到一种硅粉生产品控系统及方法提高硅粉生产的质量。
3.现有硅粉在加工中还存在不便于提高硅粉生产品质的问题，导致的硅粉加工精度无法达到指定建设工程需求，缩小硅粉的适用范围，同时还存在生产硅粉效率低下与品质不可控的问题，导致的不便于对硅粉生产过程中的质量进行控制，也降低了加工硅粉的生产效率，所以需要发明一种硅粉生产品控系统及方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种硅粉生产品控系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硅粉生产品控系统及方法，包括步骤一，原料制备；步骤二，环境制备；步骤三，化学处理：步骤四，扩大过滤面积；步骤五，提纯处理：
6.其中上述步骤一中，其中制备材料为：木炭、硅石、硅煤、石油焦等多种材料，通过将选取的木材进行加热，使得木材进行炭化作业，炭化完毕后，密封隔绝空气进行冷却，最后得到残留的木炭，通过操作人员借助筛分机对硅石矿原料、硅煤进行震动筛分，借助筛分机可得到符合加工规格的硅石原料与硅煤，通过操作人员对石油进行蒸馏之后分离轻重质油，再通过操作人员对重质油进行热裂转化作业，即可得到石油焦；
7.其中上述步骤二中，在对矿热炉进行选取时，应当选用6300kva到12500kva的工业硅炉为首选，通过对炉型大小的选择，可影响到后续对硅粉生产的质量，决定了硅粉质量的稳定性，过小的炉体，炉况变化较频繁，导致sio2质量不稳定，而大于12500kva的炉体，产量较少，不能保证产品供应的延续性；
8.其中上述步骤三中，通过将制备原料放置矿热炉内部进行加温，使得固体与颗粒状原料经过高温加热至液态，并对液态原料进行持续加热使得原料桨体原料转化为气态，其中硅粉化学方程式为：2c+sio2＝＝高温＝＝2co+si(得到粗硅)，si+2cl2＝＝sicl42h2+sicl4＝＝高温＝＝si+4hcl(得到精硅)，再通过使用烟罩与烟道进行输送高温的硅粉烟气，并通过空冷器可对高温的硅粉烟气进行降温，再通过负压布袋除尘器可对硅粉烟气中的杂质与颗粒进行过滤，使得烟气中的大颗粒粉尘和带有火星碳粒进行过滤并分离去除，即可得到硅粉；
9.其中上述步骤四中，通过扩大布袋除尘器过滤面积，大中型负压布袋除尘器中，标
称过滤面积0.16
×
6＝0.96m，净过滤面积8.25-0.75＝7.5m，其中净过滤面积的计算公式an＝q/(60*vn)、an为除尘器的净过滤面积、q为处理气体量(m3/h)、vn为净过滤风速(m/min)，即可计算出大中型反吹除尘器滤袋长为610m，直径为0.16m滤袋的净过滤面积，可通过扩大布袋除尘器的标称过滤面积，以达到改变整个收尘系统sio2冷凝时间、成型性状等；
10.其中上述步骤五中，通过操作人员借助雷蒙磨粉机可对硅粉进行研磨作业，并在磨制工程中加入纯净水用来降温和消尘，硅粉转化为液态硅浆，并通过研磨作业可使得硅浆磨至400目，再输送至进入干燥系统中，即可得到高精度的硅粉，再通过将所得硅粉进行水洗净化，并将处理后的硅粉加入到王水溶液中进行浸出，再将浸出的硅粉加入到氢氟酸溶液中进行二次浸出，氢氟酸质量浓度为5-20％，再通过将所得硅粉用纯净水洗涤至中性，即可得到提纯后的硅粉，并通过对硅粉进行加密处理，使得硅粉真密度达到指定标准后，再输送至外界设备进行存储，提升了硅粉的品质，便于后续硅粉用于实验性建设工程中。
11.优选的，所述步骤四中扩大布袋除尘器过滤面积，可使得过滤硅粉面积显著提高，增大过滤面积2.5-3倍左右，使得硅粉浓度达到生产标准，同时改变了整个收尘系统sio2冷凝时间、成型性状等，受到布袋除尘器过滤面积的影响可使得硅粉形成非结晶相无定形圆球状颗粒且表面较为光滑，达到了改变硅粉的成型性的目的，便于对硅粉生产质量进行控制。
12.优选的，所述步骤五中通过对硅粉进行研磨，可便于后续提高硅粉生产精度的作用，通过与王水溶液、氢氟酸溶液进行反应，可起到了提纯的作用，提高了硅粉的品质，便于后续适用于掺合剂加入混凝土内部以改善混凝土的性能，扩大了硅粉的适用范围。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过扩大布袋除尘器过滤面积，可使得过滤硅粉面积显著提高，使得硅粉浓度达到生产标准，同时改变了整个收尘系统sio2冷凝时间、成型性状等，便于对硅粉的各项参数进行一定范围内的可调可控，提高了生产硅粉的质量，便于对硅粉生产质量进行控制，解决了生产硅粉中存在效率低下与品质不可控的问题，通过对硅粉与王水溶液、氢氟酸溶液进行反应，可起到了提纯的作用，提高了硅粉的品质，解决了不便于提高硅粉生产品质的问题，便于硅粉加工精度达到指定建设工程需求，扩大了硅粉的适用范围。
附图说明
14.图1为本发明的流程图；
15.图2为本发明的关系处理图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的
方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.请参阅图1、图2，本发明提供的一种实施例：
20.实施例1
21.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硅粉生产品控系统及方法，包括步骤一，原料制备；步骤二，环境制备；步骤三，化学处理：步骤四，扩大过滤面积；步骤五，提纯处理：
22.其中上述步骤一中，其中制备材料为：木炭、硅石、硅煤、石油焦等多种材料，通过将选取的木材进行加热，温度应当控制在273
±
25℃，当达到此温度后，由吸热反应转为放热反应，可以依靠放出的反应热自行继续升温炭化，炭化完毕后，密封隔绝空气进行冷却，最后得到残留的木炭，通过操作人员借助筛分机对硅石矿原料、硅煤进行震动筛分，借助筛分机可得到符合加工规格的硅石原料与硅煤，通过操作人员对石油进行蒸馏之后分离轻重质油，再通过操作人员对重质油进行热裂转化作业，即可得到石油焦；
23.其中上述步骤二中，在对矿热炉进行选取时，应当选用6300kva到12500kva的工业硅炉为首选，通过对炉型大小的选择，可影响到后续对硅粉生产的质量，决定了硅粉质量的稳定性，过小的炉体，炉况变化较频繁，导致sio2质量不稳定，而大于12500kva的炉体，产量较少，不能保证产品供应的延续性，通过采用6300kva到12500kva的工业硅炉可确保硅粉sio2中含量≥85％且相应杂质含量较少，其中sio2为二氧化硅，二氧化硅含量越高使得后续提取硅粉产量随着增加；
24.其中上述步骤三中，通过将制备原料放置矿热炉内部进行加温，使得固体与颗粒状原料经过高温加热至液态，并对液态原料进行持续加热使得原料桨体原料转化为气态，其中硅粉化学方程式为：2c+sio2＝＝高温＝＝2co+si(得到粗硅)，si+2cl2＝＝sicl42h2+sicl4＝＝高温＝＝si+4hcl(得到精硅)，再通过使用烟罩与烟道进行输送高温的硅粉烟气，并通过空冷器可对高温的硅粉烟气进行降温，使得烟温冷降至200℃左右,避免了高温的硅粉烟气中携带的火星碳粒造成后续负压布袋除尘器的损伤，再通过负压布袋除尘器可对硅粉烟气中的杂质与颗粒进行过滤，使得烟气中的大颗粒粉尘和带有火星碳粒进行过滤并分离去除，即可得到硅粉；
25.其中上述步骤四中，通过扩大布袋除尘器过滤面积，并通过计算公式an＝q/(60*vn)、an为除尘器的净过滤面积、q为处理气体量(m3/h)、vn为净过滤风速(m/min)，即可计算出大中型反吹除尘器滤袋的净过滤面积为7.5m，可通过扩大布袋除尘器的标称过滤面积，以达到改变整个收尘系统sio2冷凝时间、成型性状等，受到布袋除尘器过滤面积的影响可使得硅粉形成非结晶相无定形圆球状颗粒且表面较为光滑，达到了改变硅粉的成型性的目的最终对硅粉的成型性进行可调可控；
26.其中上述步骤五中，通过操作人员借助雷蒙磨粉机可对硅粉进行研磨作业，并在
磨制工程中加入纯净水用来降温和消尘，硅粉转化为液态硅浆，并通过研磨作业可使得硅浆磨至400目，再输送至进入干燥系统中，干燥系统：由浆体脱水机和烘干机组成，硅粉浆由脱水机脱干水分，进入烘干机烘干，即可得到高精度的硅粉，再通过将所得硅粉进行水洗净化，并将处理后的硅粉加入到王水溶液中进行浸出，王水质量浓度为10
°
/γ40％，再将浸出的硅粉加入到氢氟酸溶液中进行二次浸出，氢氟酸质量浓度为5-20％，保温搅拌315小时，再通过将所得硅粉用纯净水洗涤至中性，即可得到提纯后的硅粉，并通过对硅粉进行加密处理，使得硅粉真密度达到指定标准后，再输送至外界设备进行存储，提升了硅粉的品质，便于后续硅粉用于实验性建设工程中。
27.实施例2
28.步骤四中扩大布袋除尘器过滤面积，可使得过滤硅粉面积显著提高，增大过滤面积2.5-3倍左右，使得硅粉浓度达到生产标准，同时改变了整个收尘系统sio2冷凝时间、成型性状等，其中受到布袋除尘器过滤面积的影响可使得硅粉形成非结晶相无定形圆球状颗粒且表面较为光滑，相反会出现多个圆球颗粒粘在一起的团聚体，达到了改变硅粉的成型性的目的，便于对硅粉的成型性进行可调可控，提高了生产硅粉的质量，便于对硅粉生产质量进行控制；
29.步骤五中通过对硅粉进行研磨，可便于后续提高硅粉生产精度的作用，通过与王水溶液、氢氟酸溶液进行反应，可起到了提纯的作用，提高了硅粉的品质，便于后续适用于掺合剂加入混凝土内部以改善混凝土的性能，扩大了硅粉的适用范围。
30.本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
31.最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种硅粉生产品控系统及方法，包括步骤一，原料制备；步骤二，环境制备；步骤三，化学处理：步骤四，扩大过滤面积；步骤五，提纯处理；其特征在于：其中上述步骤一中，其中制备材料为：木炭、硅石、硅煤、石油焦等多种材料，通过将选取的木材进行加热，温度应当控制在273
±
25℃，当达到此温度后，由吸热反应转为放热反应，可以依靠放出的反应热自行继续升温炭化，炭化完毕后，密封隔绝空气进行冷却，最后得到残留的木炭，通过操作人员借助筛分机对硅石矿原料、硅煤进行震动筛分，借助筛分机可得到符合加工规格的硅石原料与硅煤，通过操作人员对石油进行蒸馏之后分离轻重质油，再通过操作人员对重质油进行热裂转化作业，即可得到石油焦；其中上述步骤二中，在对矿热炉进行选取时，应当选用6300kva到12500kva的工业硅炉为首选，通过对炉型大小的选择，可影响到后续对硅粉生产的质量，决定了硅粉质量的稳定性，过小的炉体，炉况变化较频繁，导致sio2质量不稳定，而大于12500kva的炉体，产量较少，不能保证产品供应的延续性，通过采用6300kva到12500kva的工业硅炉可确保硅粉sio2中含量≥85％且相应杂质含量较少，其中sio2为二氧化硅，二氧化硅含量越高使得后续提取硅粉产量随着增加；其中上述步骤三中，通过将制备原料放置矿热炉内部进行加温，使得固体与颗粒状原料经过高温加热至液态，并对液态原料进行持续加热使得原料桨体原料转化为气态，再通过使用烟罩与烟道进行输送高温的硅粉烟气，并通过空冷器可对高温的硅粉烟气进行降温，使得烟温冷降至200℃左右,避免了高温的硅粉烟气中携带的火星碳粒造成后续负压布袋除尘器的损伤，再通过负压布袋除尘器可对硅粉烟气中的杂质与颗粒进行过滤，使得烟气中的大颗粒粉尘和带有火星碳粒进行过滤并分离去除，即可得到硅粉；其中上述步骤四中，通过扩大布袋除尘器过滤面积，大中型负压布袋除尘器中，标称过滤面积0.16
×
6＝0.96m，净过滤面积8.25-0.75＝7.5m，可通过扩大布袋除尘器的标称过滤面积，以达到改变整个收尘系统sio2冷凝时间、成型性状等，最终对硅粉的成型性进行可调可控；其中上述步骤五中，通过操作人员借助雷蒙磨粉机可对硅粉进行研磨作业，并在磨制工程中加入纯净水用来降温和消尘，硅粉转化为液态硅浆，并通过研磨作业可使得硅浆磨至400目，再输送至进入干燥系统中，干燥系统：由浆体脱水机和烘干机组成，硅粉浆由脱水机脱干水分，进入烘干机烘干，即可得到高精度的硅粉，再通过将所得硅粉进行水洗净化，并将处理后的硅粉加入到王水溶液中进行浸出，王水质量浓度为10
°
/γ40％，再将浸出的硅粉加入到氢氟酸溶液中进行二次浸出，氢氟酸质量浓度为5-20％，保温搅拌315小时，再通过将所得硅粉用纯净水洗涤至中性，即可得到提纯后的硅粉，并通过对硅粉进行加密处理，使得硅粉真密度达到指定标准后，再输送至外界设备进行存储，提升了硅粉的品质，便于后续硅粉用于实验性建设工程中。2.根据权利要求1所述的一种硅粉生产品控系统及方法，其特征在于：所述步骤四中扩大布袋除尘器过滤面积，可使得过滤硅粉面积显著提高，增大过滤面积2.5-3倍左右，使得硅粉浓度达到生产标准，同时改变了整个收尘系统sio2冷凝时间、成型性状等，便于对硅粉的各项参数进行一定范围内的可调可控，提高了生产硅粉的质量，便于对硅粉生产质量进行控制。3.根据权利要求1所述的一种硅粉生产品控系统及方法，其特征在于：所述步骤五中通
过对硅粉进行研磨，可便于后续提高硅粉生产精度的作用，通过与王水溶液、氢氟酸溶液进行反应，可起到了提纯的作用，提高了硅粉的品质，便于后续适用于掺合剂加入混凝土内部以改善混凝土的性能，扩大了硅粉的适用范围。

技术总结
本发明公开了一种硅粉生产品控系统及方法，包括步骤一，原料制备；步骤二，环境制备；步骤三，化学处理：步骤四，扩大过滤面积；步骤五，提纯处理。本发明通过扩大布袋除尘器过滤面积，可使得过滤硅粉面积显著提高，使得硅粉浓度达到生产标准，同时改变了整个收尘系统SiO2冷凝时间、成型性状等，便于对硅粉的成型性进行可调可控，提高了生产硅粉的质量，便于对硅粉生产质量进行控制，解决了生产硅粉中存在效率低下与品质不可控的问题，通过对硅粉与王水溶液、氢氟酸溶液进行反应，可起到了提纯的作用，提高了硅粉的品质，解决了不便于提高硅粉生产品质的问题，便于硅粉加工精度达到指定建设工程需求。设工程需求。设工程需求。


技术研发人员：仲银 范艳华 房才彬
受保护的技术使用者：江苏麦格森特新材料技术有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15