7782-49-2/硒粉的應(yīng)用

【背景及概況】^[1][2][3]

眾所周知，有色玻璃具有有悠久的歷史，考古發(fā)現(xiàn)最早的玻璃就是顏色玻璃。顏色玻璃在濾光、照明、防護(hù)、建筑、光控和光存儲(chǔ)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。玻璃顏色的產(chǎn)生是著色物質(zhì)與光的作用，對(duì)可見(jiàn)光產(chǎn)生選擇吸收的結(jié)果。玻璃中的著色離子對(duì)光的吸收是由于原子中的電子在接受光能后由較低的能級(jí)軌道躍遷到較高的能級(jí)軌道，亦即從基態(tài)跳躍至激發(fā)態(tài)所致。因此，只要兩能級(jí)的能量差處于可見(jiàn)光波長(zhǎng)380nm～780nm的能量范圍時(shí)，相應(yīng)波長(zhǎng)的光被吸收，就呈現(xiàn)相應(yīng)的透過(guò)光譜顏色。硒粉就是重要的著色劑和脫色劑之一，它被廣泛應(yīng)用于茶色玻璃、灰色玻璃及粉紅色玻璃的生產(chǎn)。

硒屬第六主族，屬于典型的非金屬元素。根據(jù)玻璃成分和熔制條件不同。硒在玻璃中以不同的價(jià)態(tài)存在。其著色的狀態(tài)和程度也各有不同。在弱還原或還原熔制條件下形成無(wú)色多硒化物或硒化物，玻璃中含有鐵離子時(shí)容易形成FeSe，使玻璃著成棕色調(diào)。在氧化條件下形成無(wú)色硒酸鹽。玻璃不著色。在中性熔制條件下以單質(zhì)硒狀態(tài)存在。產(chǎn)生淡紫色，在氧化條件下其紫色顯得更純更美。但氧化又不能過(guò)分，否則將形成SeO₂或無(wú)色的硒酸鹽，使硒的著色減弱或失色。上述狀態(tài)在玻璃中存在著一定的平衡關(guān)系。

【特性】^[2]

硒元素符號(hào)Se，分子量為78.96。最外層電子結(jié)構(gòu)為4S~P4，硒有-2、0、+4、+6等四種價(jià)態(tài)。單質(zhì)硒分無(wú)定形和六方晶體兩種，灰黑色粉末，熔點(diǎn)217℃，沸點(diǎn)685℃，比重4.81。

【制備】^[3]

一種粗硒粉生產(chǎn)工藝，其特征在于粗硒粉生產(chǎn)工藝為：將硒錠破碎至粒徑＜30mm的硒塊料，隨后這些硒塊料進(jìn)入粗碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行一級(jí)粗碎，經(jīng)過(guò)一級(jí)粗碎的硒粒粒度＜10mm；一級(jí)粗碎的硒粒通過(guò)螺桿輸送機(jī)進(jìn)入粉碎機(jī)進(jìn)行二級(jí)粗碎，經(jīng)過(guò)二級(jí)粗碎的硒粒粒度＜3mm；二級(jí)粗碎的硒粒進(jìn)入微粉碎機(jī)進(jìn)行微粉碎，經(jīng)過(guò)微粉碎后的硒粉用200?400目的振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，篩下物即為合格產(chǎn)品并進(jìn)行包裝，篩上物返回微粉碎工序繼續(xù)粉碎。控制進(jìn)入 粗碎機(jī)和粉碎機(jī)的硒粒給料速度在150?300kg/h。

在一級(jí)和二級(jí)粗碎過(guò)程中，粗碎機(jī)和粉碎機(jī)的硒粒給料速度為 150?300kg/h；微粉碎機(jī)的處理量為30?60kg/h，經(jīng)過(guò)微粉碎后的硒粉用200 目的振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，硒粉產(chǎn)品100％過(guò)200目篩子（粒徑＜0.074mm），80％過(guò)400目篩子（粒徑＜0.037mm），達(dá)到了硒粉產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（硒粉粒徑 ＜0.25mm），且分散性好、無(wú)粘結(jié)。在整個(gè)粗碎和微粉碎過(guò)程中，均采用了布袋收塵和水吸收收塵的方式收集飛散的硒粉，硒粉的直收率在99.5％以上。

工藝流程圖如下：

本發(fā)明具有能有效避免硒粉在粉碎過(guò)程中發(fā)生粘結(jié)，提高粉碎和篩分效率，產(chǎn)品100％符合硒產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品直收率高，減少設(shè)備維護(hù)成本，能連續(xù)生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

【應(yīng)用】^[1][2][3]

20世紀(jì)以來(lái)，硒的用途正變得越來(lái)越廣泛，特別半導(dǎo)體器材、光電器材、硒太陽(yáng)能電池、激光器件、激光和紅外光導(dǎo)材料等的制造。在光電應(yīng)用新技術(shù)的開(kāi)發(fā)方面，硒是一種典型的光敏半導(dǎo)體材料，用于制作硒光電池、硒整流器等。在新材料的開(kāi)發(fā)方面，添加少量硒可改善碳素鋼、不銹鋼和銅合金的機(jī)械加工性能。

1. 著色劑和脫色劑：硒粉是一種很好的著色劑和脫色劑，它使玻璃著成紫紅色或淺紅色。但是由于硒粉本身熔沸點(diǎn)低極易揮發(fā)。實(shí)際生產(chǎn)中硒粉大約85％引入量都在投料及熔化環(huán)節(jié)揮發(fā)散失。只有15％或更低的引入量有效參與玻璃的著色。因此，研究硒粉著色的影響因素對(duì)減低成本和穩(wěn)定生產(chǎn)都具有重大理論和實(shí)踐意義。硒粉著色玻璃對(duì)熔制的條件極為敏感，其著色的穩(wěn)定性和引入量受到自身性狀、玻璃組成與組成中引入的某些氧化物含量、配合料的配料參數(shù)和水分、熔制的溫度、液面狀況、玻璃熔制的氣氛及生產(chǎn)的穩(wěn)定性等因素影響極大。

2. 提高硅系延期藥燃燒精度：有研究表明硒粉提高硅系延期藥燃燒精度。硒粉在混合藥劑中，首先于熔點(diǎn)溫度開(kāi)始吸熱熔化，緊接著氧化，具有脫氧作用。它的吸熱、脫氧、覆蓋、滲透、充填等復(fù)合作用的結(jié)果會(huì)改變?cè)巹w系內(nèi)的作用條件。例如，固相反應(yīng)需要密切的接觸，而硒粉的熔體滲透、覆蓋、充填作用，

使組份問(wèn)的接觸受到阻隔。加進(jìn)的硒粉首先抑制了原體系內(nèi)鉛丹和硫化銻的固相反應(yīng)的進(jìn)行。其次，硒粉熔體的滲透、覆蓋和充填的作用在一定程度上隔開(kāi)了反應(yīng)物生成的游離氧與硫化銻的接觸，限制了氧與硫化銻的反應(yīng)，減少了S02的產(chǎn)生。減小了氣體對(duì)藥劑燃燒精度的影響。再次，加入硒粉后，由于阻止了硫化銻與鉛丹的反應(yīng)，保證了基藥鉛丹和硅的配比不變，保證了原藥劑的熱平衡和氧平衡，使燃燒及熱傳遞均勻有序按其內(nèi)在規(guī)律平穩(wěn)進(jìn)行，硒粉提高硅系延期藥的燃燒精度，是以上三方面綜合作用的結(jié)果。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 吳翠香. 硒粉提高硅系延期藥燃燒精度的作用[J]. 遼寧化工, 2003, 32(7): 294-295.

[2] 滿金倉(cāng). 淺談硒粉著色的影響因素[J]. 建筑玻璃與工業(yè)玻璃, 2008 (4): 23-25.

[3] 尚樹(shù)林;白松;王勤;王家貴;李軍;紀(jì)云騰.一種粗硒粉生產(chǎn)工藝. CN201110408421.4 ，申請(qǐng)日2011-12-09