Разработка процесса получения высокочистого субмикронного диоксида кремния

     Важными направлением развития современной медицины является совершенствование метода позитронно-эмиссионной томография (ПЭТ). Эффективность работы ПЭТ в значительной степени зависит от качества сцинтилляционных детекторов. Одним из наиболее перспективных сцинтилляционных материалов является оксиортосиликат лютеция, легированный церием Lu2SiO5:Ce^J+, для его получения требуются шихта, содержащая оксиды лютеция, церия и кремния высокой чистоты (не менее99,999%). Нами разработан процесс получения высокочистого субмикронного SiO₂ для синтеза шихты сцинтилляционных кристаллов из технического SiCl₄ с содержанием основного вещества 99,5%. Процесс реализован на двух последовательно работающих установках. Основная аппаратура установки изготовлена из кварцевого стекла, а вся коммуникационная, регулирующая арматура и трубопроводы выполнены из фторопласта. На первой установке осуществляется очистка технического SiCl₄ методом ректификации до продукта чистотой не менее 99,9995%.

     Перед загрузкой в первую установку, в реакторе проводили очистку технического SiCl4 хлорирующим агентом для удаления водородосодержащих примесей. В процессе опытной эксплуатации установки были исследованы оптимальные параметры процесса очистки SiCl₄ и отработаны основные технологические узлы, связанные с дозировкой SiCl4. Для корректировки расхода отбираемого продукта были рассчитаны скорости отбора целевой фракции SiCl4, обеспечивающие получение продукта необходимого качества. На второй установке получали высокочистый SiO₂ методом высокотемпературного гидролиза SiCl₄ в кислородно-водородном пламени. На установке проведены экспериментальные исследования по изучению процесса синтеза высокочистых субмикронных порошков SiO₂. В процессе экспериментальных исследований отрабатывались:

– устойчивые режимы работы горелки, при которых не наблюдалось отрыва
пламени, с использованием различных расходов Н₂, О₂ и Аr;
– температурные режимы нагрева реактора и рукавного фильтра;
– скорости подачи SiCl₄ в зону сжигания;
– оптимальные расходы исходных реагентов для получения субмикронных порошков оксида кремния.
Чистота полученного экспериментального субмикронного порошка SiO₂ составила 99,999%.

Смотрите так же

Development of Technology for the Synthesis of Nanocrystalline Cerium Oxide Under Production Conditions with the Best Regenerative Activity and Biocompatibility for Further Creation of Wound-Healing Agents

Глубокая очистка мышьяка методом кристаллизации

КОЭФФИЦИЕНТЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ КРИСТАЛЛ - РАСПЛАВ В СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ