JPS6036320A - 微粉末けい酸の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラズマ炎によ２て微粉末けい酸を製造する方
法に関するものである。

従来、微粉末のけい酸はホワイトカーボンと呼ばれ、水
ガラスを加水分解した後、洗浄、脱水、乾燥後、粉砕し
て得る湿式法、又は無水けい酸をコークスと共に電気炉
で強熱して金属けい素又はフェロシリコンを得、これを
塩素化して四塩化けい素とし、これを加熱気化させたも
のに水素を加え、さらに空気を混合して燃焼する乾式法
によって製造されている。

しかし、これらの微粉末けい酸は、いずれも出発原料の
けい石から煩雑な工程を経て製造されており、多大なエ
ネルギーを消費する欠点を有している。

′一方、近年工業的に実用化されつつあるプラズマ炎に
よる金属微粉末又は金属酸化物を得る方法は従来より公
知であるが、この方法によって微粉末けい酸を製造する
ことは実施されていない。

それは、けい酸質原料を１０，０００〜２０，０００°
Ｃと高温のプラズマ炎中に送入して加熱溶融させて、噴
出するプラズマジェットによって大気中に放出霧化させ
ても、溶融されたけい酸のプラズマ炎内の滞留時間が極
めて短かく、溶融けい酸の融点である］、？　００〜２
，０００℃程度の半溶融状態でプラズマ炎内から放出さ
れるので、放出された時に形状が球形とはならず、はと
んどがくの字状等の不規則な形状となり、粒径も３０　
ｌｔ程度とそれほど微細化できず、従来の乾式法や湿式
法の４采な１０μ以下のものが得られないだめと考えら
れる。

本発明者等は、上述知見に基づいて研究の結果、特許請
求の範囲の構成とすることにより、゛プラズマ炎による
加熱溶融によって形状が球形でしかも粒径の微細が微粉
末けい酸を得ることができた。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられるけい素含有物質は、けい石。

金属けい素、フェロシリコンダスト、有機けい素化合物
、シリコンアルコキシド化合物等が使用でき、これらの
けい素含有物質をプラズマ炎中で加熱溶融する。ここで
、これらのけい素含有物質力玉分解又は酸化されて生成
するけい酸が、粘性をイ氏下して流動性を帯びる温度捷
でプラズマ炎内に滞留させることが最も重要である。

けい酸は加熱すると約１７００°Ｃから溶融を始めるが
、この温度では粘性が高いため、こ゛の状態でプラズマ
炎中から放出すれば形状が球形となり従って、けい酸の
粘性が低下して流動性を帯びる温度、具体的には２，１
００°Ｃ以上に加熱したのち、プラズマ炎中から放出す
ることによって形状が球形で微細なけい酸を得ることが
できる。

また、加熱温度は２，１００℃より高ければ高い程、よ
り球形で微細なけい酸が得られる。

さて、けい酸の粘性が低下して流動性を帯びる温度まで
プラズマ炎内に滞留させる具体的手段としては、例えば
図面に示す様々装置が考えられる。

図面は、タンデム型プラズマと称されるプラズマ発生装
置によって微粉末けい酸を得るためのもので、プラズマ
発生トーチ１は、高周波のみを通す不良導電体からなる
筒状のガス通路環２を有し、このガス通路環２内に、ガ
ス注入口３がら空気。

酸素、窒素、アルゴン等の補助ガスを噴射しつつ、同時
に原料送入口４よりけい酸質原料を送入し、前記補助ガ
ス流によってガス通路環２内の他端に搬送する。

一方、これと同時に、ガス通路環２の外側に設けたプラ
ズマ炎を発生させるだめの高周波コイル５　、５’、　
５″に電源より高周波電圧を印加してプラズマ発生トー
チ１内に磁界を発生させて放電させてプラズマ炎６，６
．６を発生させる。

ここで、補助ガス流によって搬送されたけい酸質原料は
、まず始めに第１の高周波コイル５によって発生したプ
ラズマ炎によって溶融される。

ここでは、まだけい酸は半溶融状態で粘性が高いので、
さらに第２の高周波コイル５′によって発生したプラズ
マ炎によってさらに加熱し、けい酸の粘性を低下させ、
さらに第３の高周波コイル５″によって発生したプラズ
マ炎によって加熱することによって、完全にけい酸の粘
性を低下させた後、前記ガス通路環２の他端から噴出さ
せて大気中に放出させ急冷霧化し、捕捉容器７内に微細
化されたけい酸を回収する。

ここで、けい酸の粘性を低下させ流動性を帯びる温度ま
でプラズマ炎内に滞留する手段として高周波コイルを３
個連接したタンデム型プラズマ発生装置を例示しだが、
ダンデム型プラズマ発生装置を用いる場合高周波コイル
を２個以上連接すれば溶融けい酸の温度が２，１００°
Ｃ程度となり、大気中に放出霧化されたけい酸の形状が
ほとんど球形となるのでプラズマフレームの長さにもよ
るが、この様々装置では高周波コイルを少なくとも２個
を連接すればよい。また、得られるけい酸の粒径は高周
波コイルの連接する数とアークガスの流量調節により制
御できる。また、この他のプラズマ発生装置であって加
熱時間を長くできるものであればどの様なものでもよい
ことは勿論である。

以上の様な本発明方法は、粒径の微細で、かつ球状のけ
い酸を簡単な工程で得ることができるもので、工業上ひ
益すること犬なるものである。

以下、実施例により説明する。

実施例】 図面に示す装置を用いて空気を５１７ｍ１ｎ、白けい石
粉末（−１５０ｍｅｓｈ）を１００　ｆ／ｍｉｎの供給
速度で供給し、プラズマ炎によって溶融後、捕捉容器に
捕捉した。

第１表に結果を示す。

実施例２ 実施例１と同一条件で、白けい石粉末を原料とし、高周
波コイル２個連接したプラズマ発生装置により、プラズ
マ炎によって溶融して微粉末けい酸を得た。

結果を第１表に示す。

比較例 実施例１と同一条件で、白けい石粉末を原料とし、高周
波コイル１個のみのプラズマ発生装置によ゛す、プラズ
マ炎によって溶融して微粉末けい酸を得た。

結果を第１表に示す。

第　１　表 コイルを２個以上とすることによって、微粉末けい酸の
粒径を５μ以下と小さく、かつその形状を９０％以」−
も球形化することができた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す説明図である。 １・・・　プラズマ発生装置、２　・・・ガス通路環、
３・　ガス注入口、４　・・・・・・・原料送入口１５
１５’１５″・・・　・高周波コイ”　１　６　＋　６
　’　＋　６”””・・プラズマ炎、７・・・・・・・
捕捉容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラズマ炎によって、けい素含有物質を溶融せしめ、大
   気中に放出させて微粉末けい酸を得る方法において、 プラズマ炎にけい素含有物質を送入し、該けい素含有物
   質が分解又は酸化されて生成するけい酸の粘性が急激に
   低下して流動性を帯びる温度寸で前記プラズマ炎内にけ
   い素含有物質を滞留させた後、大気中に放出することを
   特徴とする微粉末けい酸の製造法。