中國粉體網(wǎng)訊 微硅粉即硅灰，是電弧爐冶煉工業(yè)硅或硅鐵合金時，爐內(nèi)高溫區(qū)域的硅石與碳質(zhì)還原劑反應，在還原氣氛下，產(chǎn)生的SiO、CO及少量金屬氣體經(jīng)逸出后迅速氧化冷凝為粒徑0.3μm左右的球狀亞微米級非晶二氧化硅顆粒，后被除塵裝置收集。微硅粉作為工業(yè)硅冶煉的副產(chǎn)品，其產(chǎn)量隨著工業(yè)硅或硅鐵合金產(chǎn)量的增加而增加。
來源：西肯硅材料
微硅粉主要成分為SiO2，同時含有少量K、Na、Mg、Ca、Fe、Al和游離碳等雜質(zhì)，具有粒度細、質(zhì)量輕、比表面積大、活性強、耐火度高等優(yōu)良性能，可廣泛用于水泥、化工、耐火材料、隔熱材料、復合材料等領域。
微硅粉的應用
水泥領域
因為微硅粉具有的良好的火山灰活性、優(yōu)異的耐酸、耐高溫和耐磨特性以及粒徑小、比表面積大的特性，故理論上微硅粉是制造水泥最好的活性混合材料之一。微硅粉在水泥領域中的應用開發(fā)也是最早的，主要為替代一部分礦渣用于生產(chǎn)普通水泥，或者其他具有高附加值的特種水泥。
混凝土領域
微硅粉具有極好的火山灰反應性和物理填充效果，是制造高性能混凝土的重要原料。微硅粉作為混合材料直接用于水泥生產(chǎn)是典型的內(nèi)摻，用在混凝土中則是外摻，二者基本原理類似，目前實際應用中以外摻居多。
耐火材料領域
耐火材料在冶金、化工、高溫涂層等領域應用十分廣泛，SiO2又是常見制造耐火材料原材料，而粒徑小的微硅粉主要成分為SiO2，理論上可被用于制造高檔的耐火材料。
橡膠領域
微硅粉在橡膠領域中的應用主要有兩條路徑，一是與廢舊輪胎等一起作為混凝土的添加劑，用于道路施工；另一方面就是將微硅粉作為填料或者制備成白炭黑與橡膠混煉，用于輪胎側(cè)面、制鞋等。
分子篩合成領域
因SiO2的化學惰性，微硅粉直接用于催化研究較少。但分子篩在化工領域的作用卻舉足輕重，故探索將微硅粉高效低成本的轉(zhuǎn)化為用途廣泛的分子篩具有重要意義。
微硅粉的提純
工業(yè)微硅粉作為一種廉價的工業(yè)廢棄物，在混凝土、水泥等領域中表現(xiàn)出其優(yōu)良的物理特性，而作為一種豐富的二氧化硅來源來說，通過煅燒、酸浸、堿溶、絮凝等方法進行提純，對提高工業(yè)微硅粉附加值起到至關重要的作用。
煅燒
微硅粉中碳、硫、灰分等非金屬氧化物雜質(zhì)在一定溫度下可反應生成氣體，從加熱裝置中逸出，以達到提純目的。經(jīng)煅燒后的微硅粉白度明顯提高，同時可保留其納米結(jié)構(gòu)，比表面積增大。
煅燒法可有效去除微硅粉中的游離碳，提高其白度；在一定溫度下煅燒微硅粉可保持其原始形貌，但溫度過高時，微硅粉顆粒變大，且由非晶轉(zhuǎn)變?yōu)榫w；煅燒可去除非金屬雜質(zhì)，但金屬氧化物雜質(zhì)難以去除，單一使用煅燒法提純并不能得到高純二氧化硅，只可作為微硅粉的常規(guī)除碳工藝，因此要結(jié)合其他提純方法或在煅燒過程中加入有助于金屬氧化物去除的氣氛進一步提純。
酸法
酸法提純是利用二氧化硅不溶于酸(氫氟酸除外)的特點，將微硅粉中可溶于酸的金屬氧化物雜質(zhì)去除，同時不造成二氧化硅的損失，提高其回收率。
通過酸浸可顯著提高微硅粉的品位，同時保留了其球形結(jié)構(gòu)，且分散均勻；不同的酸對微硅粉提純具有不同的效果，混合酸更有利于微硅粉的提純；酸浸過程中利用輔助手段，如攪拌、微波等，有利于微硅粉的提純；利用HF去除表面的玻璃態(tài)二氧化硅，可使酸液進入微硅粉顆粒的內(nèi)部進一步提純，但反應時間過長，會導致二氧化硅的損失，回收率下降。
堿法
微硅粉中的二氧化硅屬酸性氧化物，在一定條件下能與強堿、堿性氧化物反應生成硅酸鹽，利用此性質(zhì)也可以進行微硅粉的提純，制備出純度較高的二氧化硅。
微硅粉經(jīng)堿性焙燒、酸洗干燥可得到純度在99%以上的白炭黑，可作為高純納米二氧化硅使用；該方法工藝流程復雜，生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟效益低；通過結(jié)合超聲波等手段，可縮短工藝時間，進一步提高微硅粉產(chǎn)品的純度，生產(chǎn)出純度較高的白炭黑產(chǎn)品。
絮凝法
絮凝法是在分散均勻的礦物質(zhì)溶液中，利用絮凝劑對不同性質(zhì)顆粒的吸附能力不同，與固液體系中各組分顆粒的作用力不同，從而實現(xiàn)分離不同組分的礦物顆粒，本質(zhì)是一種浮選的方法。
絮凝法提純工藝操作簡單，無繁瑣流程，適合工業(yè)化應用；由于現(xiàn)階段有關絮凝法的研究太少，雖然沒有酸洗時對環(huán)境的污染，但絮凝過程耗時長，分散劑及絮凝劑對環(huán)境有污染，且提純效果沒有酸浸明顯。
參考來源：
毛靜等.淺談國內(nèi)外微硅粉的應用發(fā)展現(xiàn)狀
王杰等.工業(yè)微硅粉應用及提純研究進展
羅文波等.微硅粉-碎硅石粉復合球團粒度組成對球團性能的影響
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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