[发明专利]一种环保型硅基添加物的制备及在耐火材料中的应用方法

权利要求书

1.一种环保型硅基添加物的制备方法，其特征在于：步骤一、水溶初选；水溶初选过程在初选车间进行，初选车间设置有一个有一定容积的密闭型初选池，初选池上部留有正方形下料口，顶部两侧分别配装一个强制型叶片式搅拌器，池面下部和周围均匀布置喷淋管；初选池下料口上方两侧分别布置一条一定直径的橡胶管子，与风机和吸收塔相连，用于在下料操作时回收扬尘；吸收塔内顶部均匀布置喷淋装置，中上部由隔网拦起，内部放置直径10~20毫米的球形填料，填料层高度为1~1.5米；当打开吸收塔内喷淋装置后，喷出的水经由球形填料层形成均匀分布的下淋水柱，从而将送入吸收塔的粉尘物料吸附至水里；吸收塔底部由一定直径的橡胶管道连接至初选池，从而将吸收粉尘后的稀浆料送回初选池，保证固体物料无浪费; 吨包包装的物料进入初选车间后，吨包包装的物料为三氯氢硅、多晶硅、单晶硅产品的生产过程中所产生的硅化合物固废副产品；由悬臂吊车吊运至初选池下料口并采用吨包底部打开自流的方式逐步投入初选池；同时打开初选池内喷淋、搅拌装置以及外部风机和吸收塔内的喷淋装置，一边下料，一边喷淋除尘、搅拌稀释，全程保持风机运转，及时将下料口处的粉尘吸收，保持作业环境良好；每次初选共计投料10吨，初选池加水和吸收塔加水共计30方，保持初选池内的固体原料和水的重量比例为1﹕3，待物料加完并且吸收塔底部浆液流入初选池后，继续进行充分搅拌不低于60分钟，打开初选池底部阀门，使得池内浆料在重力作用下流入旁边的母液池，母液池顶部设置3毫米筛网，初选池浆料经由筛网后，过滤掉难以溶解的颗粒状杂质成分；步骤二、多级重力分离；将步骤一中经初选池混合并过滤后进入母液池的浆料进行重力分离和提纯工序；母液池同样配备加水管道以及可移动强制型叶片式搅拌器；初始浆料放入母液池后，打开加水阀门，按照1吨原始干料对应1立方水的比例加入定量的水，同时打开强制式搅拌器，强制搅拌至池内浆料均匀，以目测浆料内无颗粒团聚物为准;停止并移开搅拌器，静置6~8小时后，母液池内浆体在重力作用下沉降分离为三层，上层为水层，中层为深色黑浆层，下部为固体沉淀层；依次打开母液池侧边控流开关，使上层水流入蓄水池以便投入循环再利用；接着使中部深色黑浆料层液体流入一道分离池；最后留下底部固体沉淀层；上述为完成一次重力分离；再如上述顺序在母液池内进行第二次和第三次重力分离，对应的分离过程产生的上部水层流入蓄水池，中部深色浆液则流入对应的二道分离池和三道分离池；至此完成重力分离工序；步骤三、压滤晾晒；将步骤二中经过三次重力分离处理后母液池底部的泥糊状物料运送至压滤机进行压滤处理，过滤掉其中大部分水分，获得泥饼，再将泥饼自然晾晒24~48小时，进入电加热隧道式烘干窑内进一步脱水烘干，烘烤温度为100℃~150℃，窑内总时长为24~48小时，干燥度达到水分含量低于0.8%，得到块状松散态的目标物料料块；分别将一道分离池、二道分离池和三道分离池内的浆液通过真空抽滤机过滤水分，再将获得的泥饼自然晾晒不低于24小时后，同样进入电加热隧道式烘烤窑内烘干脱水，分别得到一道池料块、二道池料块和三道池料块；压滤机以及真空抽滤机处理后的水进入蓄水池循环利用；步骤四、粉磨加工；将步骤三中经压滤、晾晒、烘干后获得的块状松散态目标料块，再用球磨机粉磨，打碎团聚的假颗粒，达到-200目以下，即200目筛网筛余小于5%，从而得到环保型硅基添加物原料，得到的环保型硅基添加物原料根据X射线衍射结果其物相组成包括：Si 80~90%；碳化硅5~10%；硅铁合金1~3%；细度为-200目。

2.根据权利要求1所述的一种环保型硅基添加物的制备方法，其特征在于：步骤三中获得的一道池料块、二道池料块和三道池料块，分别用球磨机粉磨后得到三种具有一定组成和细度的硅基混合物料, 在物相组成上由Si、SiC和硅铁合金构成，细度分别为-400目、3~5微米和1~3微米，可用于防氧化涂料以及橡胶填充材料。

3.根据权利要求1所述得到的一种环保型硅基添加物在耐火材料中的应用方法，其特征在于：作为抗氧化剂使用于含碳耐火材料中。