[实用新型]一种氧化法连续制备纳米SiO2的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及纳米材料制备装置及其方法，特别是一种氧化法连续制备纳米SiO₂微粉的装置。

背景技术

无机非金属材料二氧化硅无毒、无味、无污染，因其是一种呈无定型白色粉末，故而可以将颗粒尺寸控制在较小范围（粒径通常为20～200nm），且具有化学纯度高、分散性好、比表面积大、耐磨、耐腐蚀等特性，是纳米材料中的重要一员。由于纳米二氧化硅表面存在不饱和的双键以及不同键合状态的羟基，具有常规粉末材料所不具备的特殊性能，如小尺寸效应、表面界面效应、量子隧道效应、宏观量子隧道效应和特殊光学性等特点，因而表现出特殊的力学、光学、电学、磁学、热学和化学特性，加上近年来随着纳米二氧化硅制备技术的发展及改性研究的深入，纳米二氧化硅在橡胶、塑料、涂料、功能材料、通讯、电子、生物学以及医学等诸多领域得到了广泛的应用。

目前，制备纳米二氧化硅的主要方法有化学沉淀法、气相法、溶胶-凝胶法、微乳液法、超重力法、机械粉碎法等，但上述方法所费人力资源较大，生产成本较高，且不适宜大批量、连续性生产。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提出一种氧化法连续制备纯净的纳米级SiO₂微粉的装置。

本实用新型的氧化法连续制备纳米SiO₂微粉的装置，包括加料熔炼系统，其特征在于：加料熔炼系统上方通过烟气通道依次与废气放散系统和分级收集系统相连，废弃放散系统和分级收集系统之间设置有放散阀。

作为本实用新型氧化法连续制备纳米SiO₂微粉的装置的一种优选方案，所述加料熔炼系统包括中频感应炉，中频感应炉内设置有坩埚，坩埚上方设置有密封罩，密封罩上和坩埚底部均设置有与氧气站相连的送气管；相应于坩埚的侧方设置有加料台；所述废气放散系统包括与烟气通道相连的水冷烟道、吸风装置和放散管；所述分级收集系统包括多个与抽风机相连的布袋收集装置，布袋收集装置外设置具有抽风机的反吹清灰装置；布袋收集装置之间的烟气通道内设置有分级筛网，布袋收集装置的底部设置具有喷雾装置的加密室。

进一步的，所述的加料熔炼系统和废气放散系统还设置有测温仪，所述的氧气站还设置有测压仪器。

更进一步的，所述送气管包括密封罩上方与卷扬机构相连的上送气管和坩埚底部的双吹气管。

更进一步的，所述烟气通道上还设置有吸风降温阀。

优选的，所述坩埚包括与升降系统相连的石墨坩埚，石墨坩埚底部设置有漏孔，石墨坩埚底部外设置有BN或ZrB质坩埚。

本实用新型与现有同类制备纳米SiO₂微粉方法相比，其显著的有益效果体现在：1、由于本实用新型适用于连续制备纳米SiO₂微粉，因此，与现有的纳米SiO₂微粉制备方法相比，利用本方法可以连续、大批量生产纳米SiO₂微粉。

2、由于本实用新型可利用高纯度的原料、反应所用容器的材料可人为控制，故此可控制所制备得高纯度的SiO₂微粉。

3、由于本实用新型可以通过调节供氧强度控制反应程度快慢，因此，可间接控制产量。

4、由于本实用新型可以通过调节供氧强度或分级收集系统，因此，SiO₂微粉的粒度可以人为控制，以适应不同使用要求。

5、本实用新型与现有的纳米SiO₂微粉制备方法相比，本方法属于氧化法连续制备纳米SiO₂微粉范畴，因此，利用本方法可以低成本地制备出纳米SiO₂微粉。

7、本实用新型自动化程度较高、投资少，适合现有的生产企业或其它冶炼企业进行技术升级改进。

附图说明

图1是本实用新型氧化法连续制备纳米SiO₂装置的结构示意图。

具体实施方式