【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石英砣生产，具体是指一种合成超纯石英砣的方法及设备。
技术介绍
1、如今光通讯、半导体行业对高端石英制品的需求持续增长，同时对石英制品的生产工艺要求也逐步提高。制备石英制品的工艺方法有电连熔、二步法、合成法。较为节省成本的方法是电连熔，但是这种工艺制备出的石英制品的质量相对较低，杂质含量高，气泡等其他缺陷多。二步法通过制成石英砣来二次加工成石英制品，这种方法的优点是生产工艺灵活。制砣的工艺主要有气炼制砣和等离子制砣。气炼制砣是利用氢氧焰作为热源来加热石英砂或天然石英的方法制备石英砣；等离子制砣是利用等离子体为热源，将原料熔化沉积制砣。各种高端石英制品还是通过二步法来制备，二次成型石英制品的质量会大大提高。
2、在采用合成法制备石英砣的方法中，对原材料的纯度及氢气和氧气的纯度要求较高，在现有技术中，采用四氯化硅作为硅盐前体通过气化后导入至氢气与氧气的燃烧火焰处发生反应生成二氧化硅，但是在生产的过程中，会产生一定量的氯化氢气体，现有的氯化氢尾气处理不能将其完全处理，会存留部分剩余，不利于环保。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种合成超纯石英砣的方法及设备，至少部分解决上述技术问题。
2、本专利技术采取的技术方案如下：一种合成超纯石英砣的方法，包括以下步骤：
3、将高纯度硅盐前体通入蒸发装置中对硅盐前体进行蒸发气化；
4、将气化后的硅盐前体通入反应熔炉内；
5、将氢气和氧气分
6、收集二氧化硅支撑所需的石英砣，收集尾气进行尾气处理并回收利用。
7、进一步的，所述硅盐前体采用四氯化硅、四氢化硅中的一种；
8、其中，所述硅盐前体通入蒸发器的速度为10g/min-90g/min，所述蒸发器内的温度为150℃-180℃。
9、进一步的，所述氢气与氧气的摩尔比为(3-4)：1；
10、所述氢气采用99.999％及其以上的高纯氢气，所述氧气采用99.999％及其以上的高纯氧气。
11、进一步的，所述在生产的过程中，硅盐前体在经过氢气与氧气燃烧的火焰时发生反应，得到二氧化硅结晶；
12、其中，燃烧器的喷嘴处温度处于200℃-300℃环境下，生成的二氧化硅结晶在重力的作用下向下落入反应熔炉内的加热区。
13、进一步的，所述加热区的温度在1750℃-1950℃之间，生成的二氧化硅结晶在加热区时溶解为液态二氧化硅落入承载板上成型。
14、另一方面本专利技术还提供一种合成超纯石英砣的设备，包括密封壳、熔炉、接料构件、尾气处理构件，所述熔炉及接料构件均设置在密封壳内，所述接料构件设置在熔炉下方，所述尾气处理构件与密封壳连接；
15、所述熔炉内设有燃烧器，所述燃烧器上设有氢气管道、氧气管道，所述熔炉内还设有放料管，所述接料构件可对熔炉内生成的产品进行接取成型，所述密封壳内空间处于密封状态，配置为对在生产时产生的废气进行尾气处理及回收。
16、进一步的，还包括储料罐、蒸发器，所述储料罐用于盛放硅盐前体，所述储料罐与蒸发器通过管道连接，所述蒸发器与密封壳通过管道连接。
17、进一步的，所述氢气管道的一端连接在燃烧器上，另一端连接在氢气管道上；所述氧气管道的一端连接在燃烧器上，另一端连接在氧气管道上；
18、所述接料构件包括接料板、旋转升降杆，所述接料板连接在旋转升降杆的顶面上，所述旋转升降杆的底面连接在密封壳的底面上。
19、进一步的，所述尾气处理构件与密封壳之间通过尾气管连接，所述尾气管上连接有抽真空泵；
20、所述尾气处理构件包括尾气处理池，所述尾气处理池内盛放有尾气处理液，所述尾气处理液采用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡中的一种或多种的水溶液。
21、采用上述结构本专利技术取得的有益效果如下：
22、本专利技术实施例使得整体反应发生在密闭的环境下，在生产前将密封壳进行抽真空处理，然后通入惰性气体进行填充，控制密封壳内的压强在0.3-0.8mpa之间，反应的过程中，生成的氯化氢气体持续通过尾气管进入尾气处理池内进行处理，反应完成后，再启动抽真空泵对密封壳内剩余的氯化氢完全抽离，避免对氯化氢尾气不完全处理的情况，从而降低对环境的压力，增加生产的安全性能。
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1.一种合成超纯石英砣的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的合成超纯石英砣的方法，其特征在于：所述硅盐前体采用四氯化硅、四氢化硅中的一种；
3.根据权利要求2所述的合成超纯石英砣的方法及设备，其特征在于：所述氢气与氧气的摩尔比为(3-4)：1；
4.根据权利要求1所述的合成超纯石英砣的方法，其特征在于：所述在生产的过程中，硅盐前体在经过氢气与氧气燃烧的火焰时发生反应，得到二氧化硅结晶；
5.根据权利要求4所述的合成超纯石英砣的方法及设备，其特征在于：所述加热区的温度在1750℃-1950℃之间，生成的二氧化硅结晶在加热区时溶解为液态二氧化硅落入承载板上成型。
6.一种合成超纯石英砣的设备，其特征在于：包括密封壳、熔炉、接料构件、尾气处理构件，所述熔炉及接料构件均设置在密封壳内，所述接料构件设置在熔炉下方，所述尾气处理构件与密封壳连接；
7.根据权利要求6所述的合成超纯石英砣的设备，其特征在于：还包括储料罐、蒸发器，所述储料罐用于盛放硅盐前体，所述储料罐与蒸发器通过管道连接，所述蒸发器与密
8.根据权利要求7所述的合成超纯石英砣的设备，其特征在于：所述氢气管道的一端连接在燃烧器上，另一端连接在氢气管道上；所述氧气管道的一端连接在燃烧器上，另一端连接在氧气管道上；
9.根据权利要求8所述的合成超纯石英砣的设备，其特征在于：所述尾气处理构件与密封壳之间通过尾气管连接，所述尾气管上连接有抽真空泵；
...【技术特征摘要】
1.一种合成超纯石英砣的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的合成超纯石英砣的方法，其特征在于：所述硅盐前体采用四氯化硅、四氢化硅中的一种；
3.根据权利要求2所述的合成超纯石英砣的方法及设备，其特征在于：所述氢气与氧气的摩尔比为(3-4)：1；
4.根据权利要求1所述的合成超纯石英砣的方法，其特征在于：所述在生产的过程中，硅盐前体在经过氢气与氧气燃烧的火焰时发生反应，得到二氧化硅结晶；
5.根据权利要求4所述的合成超纯石英砣的方法及设备，其特征在于：所述加热区的温度在1750℃-1950℃之间，生成的二氧化硅结晶在加热区时溶解为液态二氧化硅落入承载板上成型。
6.一种合成超纯石英砣的...
【专利技术属性】
技术研发人员：万沂江，杜孝斌，徐德球，
申请(专利权)人：江苏晶隆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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