一种卧式石英砂高温气化提纯装置的制作方法

本发明涉及一种石英砂加工装置，尤其是一种石英砂提纯装置，具体的说是一种卧式石英砂高温气化提纯装置。

背景技术：

高纯石英砂是由天然石英矿物经过一系列物理的和化学的提纯技术生产的粒度集中分布在0.1~0.45mm的高纯非金属矿物原料，国际公认的高纯石英砂是高于美国尤尼明（unimin）公司iota-cg标准，十二种元素杂质（al,k,na,li,ca,mg,fe,mn,cu,cr,ni,b）的含量小于20ppm，其中碱金属（k,na,li）分别小于1ppm的高技术产品。

高纯石英砂是生产高纯石英玻璃管/棒和石英玻璃坩埚的主要原材料。石英玻璃为二氧化硅单一组分的玻璃，这种玻璃的硬度高，可达模式七级，具有耐高温、膨胀系数低、抗热震性、耐腐蚀性和绝缘性良好、透光率高等一系列优良的物理和化学性能。因此，石英玻璃被广泛应用在高端电光源、大规模及超大规模集成电路、太阳能电池、光纤、激光、航天、军事等行业中。

高纯石英砂的原矿为天然石英矿石，石英矿石中除了石英外，通常含有多种杂质矿物，常见的杂质矿物有云母、长石、铁钛氧化物等，石英本身因晶体结构缺陷或微细裂隙往往含有某些金属或非金属元素杂质，以及流体杂质。通过浮选、磁选、重选、酸浸、煅烧等手段可以把大部分杂质去除掉，但很难做到高纯石英砂对某些元素要求小于1ppm的标准。

现有技术中的石英砂高温气化提纯装置为立式结构，不能连续生产，而且石英砂在升温过程中因晶体结构发生相变，体积膨胀，容易导致石英管破裂。

因此，需要设计一种能够对石英砂有效提纯，又能提高生产连续性的装置，满足社会需求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种卧式石英砂高温气化提纯装置，能够延长石英砂在高温下的化学处理时间，并且方便连续生产，可有效提高产品的质量和产量。

本发明的技术方案是：

一种卧式石英砂高温气化提纯装置，包括气化处理系统，该气化处理系统包括异形石英玻璃管，其两端端部与传动结构相连，使该石英玻璃管能够沿其中心轴转动；该石英玻璃管置于加热系统内；该加热系统设有至少两个热区；该热区沿所述石英玻璃管轴向分布，使所述石英玻璃管内的物料得到充分而均匀的加热；所述石英玻璃管的上端和下端分别设有加料口和出料口；该加料口与振动喂料机的出口相连；所述出料口通过中间过渡斗与冷却装置相连；所述气化处理系统、加热系统和振动喂料机均向所述出料口方向倾斜相同的角度。

进一步的，所述传动结构包括两个炉管抱箍和两组相互连接的滚轮和大齿轮；该炉管抱箍分别夹持在所述石英玻璃管的两端，并通过牙条与所述滚轮和大齿轮固定连接，使所述石英玻璃管置于所述滚轮和大齿轮内；所述滚轮下方设有两个与其转动面相切的拖轮，能够对所述滚轮进行支撑；所述大齿轮与无级变速减速机的传动齿轮咬合，实现传动。

进一步的，所述每个热区设有一个感热元件和两组加热元件，该热区的外壳由陶瓷纤维制成，具有抗高温能力。

进一步的，所述加料口为法兰环形，所述出料口为锥形。

进一步的，所述石英玻璃管的下端封闭，并在其中心线下方设置出料口。

本发明的有益效果：

本发明设计合理，结构简单，操作方便，能够延长石英砂在高温下的化学处理时间，并且方便连续生产，可有效提高产品的质量和产量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本的发明的热区的展开示意图。

其中：1-出料口；2-气化处理系统；3-石英玻璃管；4-加热系统；5-传动结构；6-加料口；7-振动喂料机；8-料斗；9-炉膛；10-加热元件；11-感热元件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1和2所示，一种卧式石英砂高温气化提纯装置，包括气化处理系统2。该气化处理系统2包括异形石英玻璃管3，其两端端部与传动结构5相连，使该石英玻璃管3能够沿其中心轴转动。该石英玻璃管3置于加热系统4内。该加热系统4可以是高温炉，并设有至少两个热区。该热区沿所述石英玻璃管3轴向分布，使所述石英玻璃管3内的物料得到充分而均匀的加热。所述石英玻璃管3的上端和下端分别设有加料口6和出料口1。该加料口6与振动喂料机7的出口相连。该振动喂料机7与所述出口相对的另一端设有料斗8，便于加料。所述出料口1通过中间过渡斗与冷却装置相连，使处理后的物料得到冷却，以便包装。所述气化处理系统2、加热系统4和振动喂料机7均向所述出料口1方向倾斜相同的角度，便于物料的流动。该倾角可以在2度至10度之间调节。

所述传动结构5包括两个炉管抱箍和两组相互连接的滚轮和大齿轮；该炉管抱箍分别夹持在所述石英玻璃管3的两端，并通过牙条与所述滚轮和大齿轮固定连接，使所述石英玻璃管3置于所述滚轮和大齿轮内；所述滚轮下方设有两个与其转动面相切的拖轮，能够对所述滚轮进行支撑；所述大齿轮与无级变速减速机的传动齿轮咬合，实现传动。

所述每个热区设有一个感热元件11和两组加热元件10，以便对炉膛9进行加热，并感测其中的温度。所述热区的顶部采用大块陶瓷纤维真空成型板，炉口采用整体陶瓷纤维成型块，炉体内壁与内层保温之间采用陶瓷纤维板背衬，设计抗热温度为1600℃。

所述加料口6为法兰环形，所述出料口1为锥形，便于物料的进出。或者，也可将所述石英玻璃管3的下端封闭，并在其中心线下方设置出料口。

本发明的工作过程为：从料斗加入物料，在振动喂料机的作用下，将物料送入气化处理系统的石英玻璃管内。同时，加热系统加热，使炉内温度达到1000℃-1400℃。石英玻璃管一边旋转，使其中的物料均匀加热，一边从出料口向石英玻璃管内注入氯气或氯的气体化合物等反应气体，使受热的物料发生物理-化学反应，去除石英砂中的杂质元素。最后，在倾角的作用下，处理后的物料从出料口流出，并经过渡斗后流入冷却装置。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种卧式石英砂高温气化提纯装置，包括气化处理系统，该气化处理系统包括异形石英玻璃管，其两端端部与传动结构相连，使该石英玻璃管能够沿其中心轴转动；该石英玻璃管置于加热系统内；该加热系统设有至少两个热区；该热区沿所述石英玻璃管轴向分布，使所述石英玻璃管内的物料得到充分而均匀的加热；所述石英玻璃管的上端和下端分别设有加料口和出料口；该加料口与振动喂料机的出口相连；所述出料口通过中间过渡斗与冷却装置相连；所述气化处理系统、加热系统和振动喂料机均向所述出料口方向倾斜相同的角度。本发明设计合理，结构简单，能够延长石英砂在高温下的化学处理时间，并且方便连续生产，可有效提高产品的质量和产量。

技术研发人员：陈培荣;陈士斌;徐新奎
受保护的技术使用者：江苏太平洋石英股份有限公司
技术研发日：2017.06.19
技术公布日：2017.08.29