[发明专利]一种球形硅微粉的生产方法

摘要

本发明属无机非金属粉体材料技术领域，具体涉及一种球形硅微粉的生产方法。为解决目前国内外球形硅微粉生产采用化学法存在投资大、产量低、成本高的问题，采用物理法存在球形化率不高、白度低、颗粒粗等问题，提供一种新型的高温气化生产方法。该方法选用天然水晶、石英矿物、硅料、熔融石英等为原料，经预处理后送入气化炉内高温气化，再经冷却、收集，得到微米级球形硅微粉。采用该工艺可生产出高纯度、无定型圆球状高品质硅微粉，非晶态率达100％，平均粒径达0.1～0.3μm，生产过程无废气、废水、固体废物排出，并且投资少，产量高，可用于规模化工业生产。

主权项

一种球形硅微粉的生产方法，采用激光作为能量，利用激光的高密度功率辐射、使原料气化蒸发的方式，来生产球形硅微粉，其特征在于：所述方法还结合了高温凝结成球工艺，并且批量生产出微米级或纳米级非晶质球形硅微粉，具体包括以下步骤：步骤(1)：选用下述三类原料中的任意一种，经预处理或选料后备用：a.天然水晶、天然石英矿物，先进行清洗、人工去杂，再经磨粉、酸洗、干燥，制成高纯度的粉料；b.单晶硅、多晶硅下脚料，经破碎、磨粉，制成砂状物料；c.熔融石英，选用高纯度、适当规格的棒料直接使用；步骤(2)：将上述原料连续送料至气化炉内气化平台上，用激光发生器产生的激光直接辐射原料，利用激光的高密度功率辐射效应，使二氧化硅原料吸收能量迅速达到沸点温度，蒸发气化成二氧化硅气体，或使硅原料吸收能量气化，在高温下与空气中的氧反应，生成二氧化硅气体；步骤(3)：二氧化硅气体在引风机的作用下被快速吸入骤冷器进行冷却，在高温环境中凝结成球形微粒；步骤(4)：经旋风收集、布袋集尘或静电集尘，得到高纯度、非晶质微米级或纳米级球形硅微粉；上述步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)，为连续生产过程。