硅灰石粉如何-供应广东省好的顺德硅灰石粉

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硅微粉又称硅灰或者凝聚硅灰，是硅铁冶炼或者工业硅冶炼过程中部分硅蒸汽与一氧化硅气体逸出炉外后在空气被氧化冷却成SiO2微粉，后经收尘装置收集得到的粉尘。硅微粉是一种非常重要的无机非金属材料，具有诸多的优良特性，在建筑、化工和冶金、耐火和陶瓷材料、电子橡胶等领域具有广泛的应用。

碳化硅(SiC)又称碳硅石，是1891年美国人艾奇逊在电熔金刚石实验中偶然发现的一种物质。碳化硅具有诸多优良特性：热膨胀系数低、导热系数高、耐磨耐腐蚀，化学性能稳定。此外碳化硅还具有良好的吸波性能，是优良的吸波材料。碳化硅因其优良的特性广泛应用在耐火材料、磨料、冶金级原料及功能陶瓷等领域。

硅微粉具有颗粒细小、质量轻、比表面积大、火山灰活性强、耐火度高等性能，如果直接排放到空气中或捕集后大量堆放，会造成大气污染或引起扬尘，对人类健康和周边环境构成严重威胁，因此合理有效地应用硅微粉迫在眉睫。通过查阅文献可知，硅微粉作为一种低成本的硅源，是可以通过碳热还原反应制备出碳化硅的。用硅微粉制备碳化硅粉体，不仅解决废弃硅微粉对环境产生污染的问题，又可以减少资源的浪费，同时能够制备出纯度较高、品质较好、晶型单一的碳化硅。此方法经济效益及环境效益十分可观。

试验以工业废弃物硅微粉即硅灰为硅源，其中硅微粉的主要化学成分如表2所示，主要成分为SiO2，同时含有各种金属氧化物等杂质。对原料的粒度分布和微观形貌进行了分析，其粒度分布如图2所示，原料的SEM图如图3所示。

硅微粉的粒度主要集中在0.610μm左右，其中D10=0.332μm，D50=0.610μm，D90=7.978μm。由图3可知硅微粉由大小不均的球形颗粒组成，且颗粒之间存在着程度的团聚现象。总体来说硅微粉粒度较细，比表面积大，活性高，有利于碳热还原反应的进行。

图3 硅微粉的SEM图

试验中涉及到的还原剂石油焦、活性炭、石墨粉，其中石油焦中的固定碳含量为87.80%，活性炭的固定碳含量为72.99%，石墨粉的固定碳含量为96.93%。

2.2试验内容

首先将硅微粉分别与石油焦、活性炭、石墨粉和蔗糖四种碳源，按照碳料比1：2的比例进行混合，并加入3%的瓮丙基甲基纤维素和15%的水，混合均匀后置入制团模具中，以15MPa压力压制成团并保压60s，压制成型后取出放入烘箱中以105℃干燥4h，烘干去除水分。将烘干后的球团置入石墨坩埚中并放入常压感应炉中在1650℃下进行冶炼。

冶炼结束后再将产物放入马弗炉中，在600℃(空气中)保温46h，以除去试样中未反应的碳，根据冶炼产物的纯度、形貌以及粒度确定出碳源。

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以石油焦为碳源时得到的冶炼产物中SiC的含量为85.97%，这是因为石油焦活性高，其固定碳含量较高有利于还原反应的进行，灰分含量低仅为0.29%，可以避免灰分中的杂质进入到碳化硅中。而以活性炭为碳源时产物中SiC的含量为69.52%，这是由于活性炭中固定碳含量相对较低对原料中SiO2还原能力较弱，同时活性炭中灰分含量高达22.9%。质还原剂中灰分的主要成分为金属氧化物，如果灰分过高会将杂质引入到碳化硅中，这也是导致产物中SiC含量低的原因。

以石墨粉为碳源时产物中SiC的含量为72.81%，石墨粉中固定碳含量高达96.93%，虽然还原剂中固定碳含量越高，其还原能力越强，但是固定碳含量太高会降低还原剂的活性，不利于还原反应的进行，这也是导致以石墨粉为碳源时产物中SiC的含量没有以石油焦为碳源的高。以蔗糖为碳源时产物中SiC的含量为36.80%，这可能与蔗糖中较低的固定碳含量有关。

耐火浇注料中加硅微粉是补充微小气孔，通过超微粉的颗粒级配来提高浇注料的强度性能。

耐火浇注料的强度来自高铝水泥，高铝水泥中的CaO 达5％～ 8％。会对耐火浇注料的中温使用强度降低。如果在高温下低熔物量大，也是会降低耐火浇注料的高温使用性能；高铝水泥中 CaO 多会产生水化，水化后使用水量也会增多，加水量多会导致浇注料结构疏松。如果加入超微粉后，可将浇注料中的水泥量降低至6％， 使高铝水泥中的 CaO 和用水量降低，从而提高浇注料强度。这就是硅微粉在耐火浇注料中的重要性。

硅微粉是耐火浇注料中必不可少原料。浇注料中加入硅微粉，会增加浇注料的流动值。硅微粉粒径小，是球形粒子，极其容易进入到浇注料微小的空隙中，所以加入硅微粉具有良好的减水作用，还可以提高耐火浇注料的致密程度，降低气孔率，从而使耐火浇注料的强度。

添加硅微粉后的耐火浇注料耐压强度在不同温度下，也会发生明显的变化。初期强度在110℃，中温强度1100℃，由于SiO2微粉的细度活性与耐火浇注料中CaO和其他杂质成分的助熔作用，会产生较强的陶瓷结合。高温强度1450℃时，硅微粉在高温度下与氧化铝微粉会生成莫来石。使得耐火浇注料气孔降低，高温强度也。

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