真空碳热还原制备高纯球形二氧化硅的方法

摘要

本发明涉及一种真空碳热还原制备高纯球形二氧化硅的方法，采用生物质燃烧灰、粉煤灰、二氧化硅矿为原料，木炭、石油焦或煤为碳质还原剂，在真空炉内，进行碳热还原反应，生成一氧化硅气体，冷却后发生歧化反应生成球形纳米二氧化硅和球形纳米硅，经过氧化处理，生成高纯球形二氧化硅，其纯度大于99.99％，成球率达到90％以上，粒度分布均匀，粒径为50-200纳米之间，以满足电子、电器、化工产品的功能填料的需要。

主权项

一种真空碳热还原制备高纯球形二氧化硅的方法，其特征在于：其通过以下步骤完成，1)预处理：将含二氧化硅原料与碳质还原剂各自磨成50目以下的细粉，按含二氧化硅原料∶碳质还原剂＝12∶0.8-2.5的配比进行配料，混合均匀，压块；所述含二氧化硅原料包括生物质燃烧灰、粉煤灰和二氧化硅矿中的一种，所述碳质还原剂为木炭、石油焦或煤；2)真空碳热还原：将处理好的块料置于真空炉的坩埚中进行真空碳热还原，控制真空炉内压力为1-4000Pa，温度为800-1800℃，反应时间为5-75分钟，生成一氧化硅气体和一氧化碳气体；3)冷却歧化反应：生成的一氧化硅气体在坩埚里上升的过程，随着温度降低到200℃-700℃之间，真空炉内压力为1-4000Pa，生成球形二氧化硅和球形硅；4)氧化处理：将生成的球形二氧化硅和球形硅的物料进行吹氧气氧化，吹氧气的速率控制为0.25-10L/min，时间为10-60分钟，最后得到高纯球形二氧化硅。