石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，該高溫氣化反應(yīng)管為臥式反應(yīng)管。該反應(yīng)管的一端具有收縮的進(jìn)氣口，在靠近進(jìn)氣口的管壁上具有至少一個(gè)出料口，所述的進(jìn)氣口位于該反應(yīng)管的中心軸線上。該反應(yīng)管的另一端為收縮的進(jìn)料口，所述的進(jìn)料口位于該反應(yīng)管的中心軸線上。本實(shí)用新型專利技術(shù)采用臥式反應(yīng)管，無需管體達(dá)到整體填滿的狀態(tài)，避免因石英在高溫條件下發(fā)生相變、體積膨脹而導(dǎo)致的反應(yīng)管破裂的問題。整個(gè)管體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)物料的不斷翻滾，使反應(yīng)更加充分，反應(yīng)效率高，不容易發(fā)生板結(jié)、粘連等問題。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，特別涉及一種在高溫下去除石英砂中元素雜質(zhì)的物理化學(xué)提純技術(shù)。
技術(shù)介紹
高純石英砂是由天然石英礦物經(jīng)過一系列物理的和化學(xué)的提純技術(shù)生產(chǎn)的高純非金屬礦物原料，國際公認(rèn)的高純石英砂是高于美國尤尼明(UNMIN)公司IOTA-CG標(biāo)準(zhǔn)，十三種元素雜質(zhì)(包括Al、K、Na、L1、T1、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Cr、Ni和B)的含量小于22ppm，其中各堿金屬(K、Na和Li)的含量分別小于Ippm的高技術(shù)產(chǎn)品。高純石英砂是生產(chǎn)高純石英玻璃管/棒和石英玻璃坩堝的主要原材料，石英玻璃以其優(yōu)良的物理和化學(xué)性能被廣泛應(yīng)用在高端電光源、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、太陽能電池、光纖、激光、航天、軍事等行業(yè)中。高純石英砂的原礦為天然石英礦石，石英礦石中除了石英外，通常含有多種雜質(zhì)礦物，常見的雜質(zhì)礦物有云母、長(zhǎng)石、鐵鈦氧化物等，石英本身因晶體結(jié)構(gòu)缺陷或微裂隙往往含有某些金屬或非金屬元素雜質(zhì)，以及流體雜質(zhì)。通過浮選、磁選、重選、酸浸、煅燒等手段可以把大部分雜質(zhì)去除掉，但很難做到把高純石英砂中的某些元素降低到小于Ippm的要求。現(xiàn)有技術(shù)中的石英砂高溫氣化提純裝置所使用的高溫氣化反應(yīng)管的缺點(diǎn)是石英砂在反應(yīng)管中的停留時(shí)間短，反應(yīng)不充分，產(chǎn)量低，而且容易泄漏有毒的化學(xué)處理氣體，對(duì)環(huán)境和人身造成嚴(yán)重危險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本技術(shù)提供石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，該高溫氣化反應(yīng)管為臥式反應(yīng)管，該反應(yīng)管的一端具有收縮的進(jìn)氣口，在靠近進(jìn)氣口一端的管壁上具有至少一個(gè)出料口，所述的進(jìn)氣口位于該反應(yīng)管的中心軸線上，該反應(yīng)管的另一端具有進(jìn)料口。具有進(jìn)氣口一端的反應(yīng)管的水平直壁邊端與進(jìn)氣口端口之間的連接直線與反應(yīng)管的水平直壁之間的夾角Q1滿足90° ( Θι<180°。所述的進(jìn)氣口的內(nèi)徑較反應(yīng)管的內(nèi)徑小20mm以上。所述的進(jìn)料口位于該反應(yīng)管的中心軸線上，該進(jìn)料口的內(nèi)徑較反應(yīng)管的內(nèi)徑小20mm以上。具有進(jìn)料口一端的反應(yīng)管的水平直壁邊端與進(jìn)料口端口之間的連接直線與反應(yīng)管的水平直壁之間的夾角θ2滿足90° ( θ2<180°。所述的進(jìn)料口位于該反應(yīng)管的中心軸線上，該進(jìn)料口的內(nèi)徑與該反應(yīng)管的內(nèi)徑相等。所述的出料口的總通量面積為25mm2 400mm2。所述的高溫氣化反應(yīng)管采用石英玻璃管，其工作溫度為1000°C 1400°C。本技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)在于:1、本技術(shù)采用臥式反應(yīng)管，無需管體達(dá)到整體填滿的狀態(tài)，避免因石英在高溫條件下發(fā)生相變、體積膨脹而導(dǎo)致的反應(yīng)管破裂的問題。2、整個(gè)管體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)物料的不斷翻滾，使反應(yīng)更加充分，反應(yīng)效率高，不容易發(fā)生板結(jié)、粘連等問題。 3、反應(yīng)管的兩端(進(jìn)氣口和進(jìn)料口)采用收縮口，可保持物料在反應(yīng)管中有較長(zhǎng)的停留時(shí)間，元素雜質(zhì)和反應(yīng)氣體之間的化學(xué)反應(yīng)更加完全，可達(dá)到最佳的去雜效果。附圖說明圖1是本技術(shù)提出的石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本技術(shù)提出的石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1_石英玻璃管；2-進(jìn)料口 ；3_出料口 ；4_進(jìn)氣口。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本技術(shù)并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本技術(shù)的限定。本技術(shù)提出一種石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，用于去除石英砂中的元素雜質(zhì)，特別是堿金屬和過渡金屬元素雜質(zhì)。本技術(shù)中高溫氣化反應(yīng)管I采用高純石英砂制作的高純石英玻璃管1，工作溫度為1000°c 1400°C。該反應(yīng)管的一端具有由反應(yīng)管端部收縮的進(jìn)氣口 4，如圖1所示，所述的進(jìn)氣口 4位于該反應(yīng)管的中心軸線上，該進(jìn)氣口4可以由反應(yīng)管端部直接收縮形成，即反應(yīng)管端部具有一內(nèi)徑小于反應(yīng)管管徑的進(jìn)氣口 4;也可以由反應(yīng)管端部向外部收縮形成，可以以錐形收縮，也可以先以豎直壁面進(jìn)行收縮，再以錐形或其他形式進(jìn)行收縮。所述的反應(yīng)管在具有進(jìn)氣口端的反應(yīng)管水平直壁邊端與進(jìn)氣口 4的端口之間的連接直線與反應(yīng)管的水平直壁之間的夾角Q1滿足90° (。該進(jìn)氣口 4的端口內(nèi)徑比高溫氣化反應(yīng)管內(nèi)徑小20mm以上。在靠近進(jìn)氣口 4 一側(cè)的管壁上具有至少一個(gè)出料口 3，所述的出料口 3的形狀各異，可為圓形、方形等各種形狀，所有出料口 3的總通量面積為25mm2 400mm2。該反應(yīng)管的另一端具有進(jìn)料口 2，該進(jìn)料口 2位于高溫氣化反應(yīng)管的中心軸線上，該進(jìn)料口 2的內(nèi)徑與高溫氣化反應(yīng)管的內(nèi)徑相同，為直形口。進(jìn)料口 2也可以選擇收縮口，收縮形式不限，可以為錐形口，所述的反應(yīng)管在具有進(jìn)料口端的反應(yīng)管水平直壁邊端與進(jìn)料口 2的端口之間的連接直線與反應(yīng)管的水平直壁之間的夾角θ2滿足90° ( θ2< 180°。如圖2所示，進(jìn)料口 2的內(nèi)徑比高溫氣化反應(yīng)管的內(nèi)徑小20mm以上，進(jìn)料口 2選擇為收縮口時(shí)比直形口的提純效果更好。將高溫氣化反應(yīng)管置于臥式電爐中，由進(jìn)料口 2向出料口 3方向傾斜。通過傳動(dòng)裝置獲得支撐和動(dòng)力，在電爐中旋轉(zhuǎn)。由振動(dòng)給料器將物料從進(jìn)料口 2送入，從進(jìn)氣口 4導(dǎo)入化學(xué)反應(yīng)氣體。通過電爐加熱，工作溫度為1000°C-1400°C。物料在旋轉(zhuǎn)的高溫氣化反應(yīng)管中不斷反轉(zhuǎn)，動(dòng)態(tài)與反應(yīng)氣體發(fā)生高溫條件下的物理-化學(xué)反應(yīng)，去除石英砂中的雜質(zhì)元素，并獲得動(dòng)力向出料口 3運(yùn)動(dòng)，從出料口 3流出。以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本技術(shù)而所舉的較佳的實(shí)施例，本技術(shù)的保護(hù)范圍不限于此。本
的技術(shù)人員在本技術(shù)基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。本技術(shù)的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，該高溫氣化反應(yīng)管為臥式反應(yīng)管，其特征在于，該反應(yīng)管的一端具有收縮的進(jìn)氣口，在靠近進(jìn)氣口一端的管壁上具有至少一個(gè)出料口，所述的進(jìn)氣口位于該反應(yīng)管的中心軸線上，該反應(yīng)管的另一端具有進(jìn)料口。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，該高溫氣化反應(yīng)管為臥式反應(yīng)管，其特征在于，該反應(yīng)管的一端具有收縮的進(jìn)氣口，在靠近進(jìn)氣口一端的管壁上具有至少一個(gè)出料口，所述的進(jìn)氣口位于該反應(yīng)管的中心軸線上，該反應(yīng)管的另一端具有進(jìn)料口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，其特征在于，具有進(jìn)氣口一端的反應(yīng)管的水平直壁邊端與進(jìn)氣口端口之間的連接直線與反應(yīng)管的水平直壁之間的夾角Q1滿足90° Se1C 180°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，其特征在于，所述的進(jìn)氣口的內(nèi)徑較反應(yīng)管的內(nèi)徑小20mm以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂提純裝置的高溫氣化反應(yīng)管，其特征在于，所述的進(jìn)料口位于該反應(yīng)管的中心軸線上，該進(jìn)料口的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳培榮，陳士斌，徐新奎，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇太平洋石英股份有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：