[00317511]大粒径硅溶胶系列产品生产技术转让

一、硅溶胶项目简介：

　　硅溶胶(silica sol)，是二氧化硅胶体微粒多分子聚合在水中均匀扩散而成的乳白色半透明的胶状水溶液 ,分子式为SiO2，是用途十分广泛的无机硅材料。作为一种优良的无机硅精细化工产品，它具有许多优良性质和特点 ,如吸附性强、绝缘性好、耐久性强、无需固化剂等 ,广泛地应用于化工、耐火材料、精密抛光材料、精密铸造、催化剂、纺织、造纸、纤维业、涂料业、制药业、电子等工业领域。随着科技的发展及节能环保的需要，硅溶胶的用途将越来越广泛。

　　据资料统计，目前全球硅溶胶的市场需求约为400万吨/年，主要集中于欧美等发达国家，中国国内市场需求量也在逐步扩张，2018年全年国内硅溶胶的市场消费量已经突破50万吨/年，在各个行业有着比较大的需求。

　　二、大粒径硅溶胶项目核心创新点：

　　硅溶胶是许多行业工业生产过程中一种非常重要的添加剂之一，被称为“工业味精”，研制历史非常悠久，细分的种类也非常之多。根据pH性能特点分，其分为酸性硅溶胶、中性硅溶胶﹑碱性硅溶胶。按照胶粒粒径分，主要为:小粒径硅溶胶，粒径小于10nm; 普通硅溶胶，粒径为10～20 nm; 大粒径硅溶胶，粒径为20nm 以上。胶粒的大小不同，性质、用途也不一样。

　　当前大粒径硅溶胶的主流生产工艺有两种；单质硅粉一步水解聚合法和水玻璃离子交换聚合法，基础原料分别为工业硅粉和工业硅酸钠（俗称水玻璃）。

　　出于环保和节能等因素的考虑，由于单质硅一步溶解聚合法操作相对比较简单,过程容易控制,产品杂质少,因此该法还是当前大粒径硅溶胶较常采用的生产方法。

　　大粒径硅溶胶产品特点：

　　目前，工业上把质量分数大于30%，胶粒粒径大于20nm的硅溶胶称为大粒径、高浓度硅溶胶。大粒径、高浓度硅溶胶的胶粒具有庞大的比表面积(表面多介孔结构) 和超强的吸附能力以及较强的稳定性和粘结性能，在精密铸造和防腐工业应用中，可以形成坚固的膜，不容易发生龟裂。硅溶胶胶粒粒径越大，硅溶胶附着在固体表面时的摩擦系数越大，从而改善了材料表面的耐磨性。通常胶粒粒径越大，硅溶胶的黏度越小，更有利于倾入、填充到多孔物质中，增大材料表面的光滑性和精密度，提高了材料的硬度和弹性模量等性能。

　　三﹑大粒径硅溶胶产品应用领域及市场前景分析

　　大粒径硅溶胶具有优异的粘结性能、吸附性能及稳定性能，使其在众多领域中得到广泛的应用。具体有如下用途：

　　1﹑大粒径硅溶胶以它优良的粘结性，无毒性,胶粒均匀致密，结晶细化度高，耐高温、抗变形。最适合配置精密铸造面，背层膜壳涂料作粘结剂，可以使涂层具有较好的耐热性,减少高温下熔融金属对模具的损耗,并有助于脱模，用于薄壳精密铸造行业及航空材料的型壳制作工序，所制型壳表面光滑、铸造光洁度高、强度大,粘结强度高、脱壳残留低、透气性好，用硅溶胶取代传统的水玻璃或硅酸乙酯水解液作粘结剂，其造型比水玻璃造型质量好，代替硅酸乙酯造型可降低成本和改善操作条件。提高了铸件质量，尺寸精确度高,铸件光洁度好,降低了生产成本，改善操作环境，成为熔模铸造的理想粘结剂。

　　2﹑大粒径硅溶胶用于涂料工业，粒径均匀，可提高涂膜的均一性和光泽度，能够使涂料牢固,又能抗污防尘、耐老化、防火﹑耐污,耐高温等功能,涂膜硬度大,色泽鲜艳,不褪色等优点，还可以应用于耐酸,耐碱,防火涂料和远红外线辐射涂料；

　　3﹑大粒径硅溶胶有较高的比表面积，具有良好的选择性和反应活性，能广泛应用于催化剂载体等方面。在催化剂的生产中,在一定的条件下,作为载体来加速催化速度,以提高生产效率。在石油工业中,用硅溶胶做粘结剂和催化剂，非常适用于催化剂制造及催化剂载体。

　　4﹑大粒径硅溶胶在造纸行业中作为粘结剂，使产品表面光滑，具有较高的稳定性和防滑性，并且打印性能优异。作为感光纸的处理剂，玻璃纸的防粘剂、照相用纸前处理剂、水泥袋防滑剂，其他办公用纸经处理后,可以提高打印效果,使显色更加鲜明。

　　5﹑大粒径硅溶胶应用于纺织业，可以用做轻纺上浆助剂与纺织整理助剂,它与油剂并用，处理羊毛、兔毛的可纺性，减少断头，防止飞花，提高成品率，增加经济效益。当用于织物整理，小颗粒可以提高体系渗透性，大颗粒可以提高遮盖力，适用于高档面料纺织整理助剂，提高抗起球抗静电性。在织物染色中使用,因具有粘结性,可以形成优良的保护液,增加染色的附着力等等；

　　6﹑大粒径硅溶胶在精密抛光方面的应用，作为化学机械抛光(chemical mechanical polishing , CMP)材料的主料，不仅效果好，具有研磨抛光速度快、去除率高的优点，硅溶胶里的纳米二氧化硅粒子是非常好的研磨剂，其粒径、粒子形态、粒径分布、浓度、pH和杂质含量会直接影响抛光材料表面去除率和表面粗糙度或波纹度之间的平衡，进而影响材料表面的抛光质量。广泛用于多种材料表面的平坦化抛光，如电子产品的金属外壳、手机摄像头玻璃、光伏产业硅晶片、计算机硬盘盘片、大规模集成电路(ULSI) 互连结构﹑硅单芯片﹑硅晶圆片、砷化镓片﹑蓝宝石晶面芯片﹑半导体化合物芯片﹑硬盘﹑宝玉石﹑液晶玻璃﹑镜头等表面的精密抛光加工。不同的粒径.可分别用于精抛和粗抛。

　　由于硅溶胶在工业领域有如此广泛的应用，客户对于各种品类的大粒径硅溶胶的需求是很大的，因此精细化的大粒径硅溶胶产品有着广大的市场。

　　四﹑大粒径硅溶胶项目产业化技术经济效益简单分析

　　以单质硅粉一步水解聚合法为例，一条生产线，年产量为3600吨﹑12t/日计为例，大粒径硅溶胶的综合生产成本，粒径大小不同，含量不同，其生产成本也不一样，粒径越大含量越高生产成本越高，粒径范围在30-50-80-100-120 nm,含量在30-40-50%之间，其综合生产成本在3000-7000元/吨不等，不同品种的大粒径硅溶胶每吨市场售价在5000-13000元之间不等，每吨产品不同品种净利润也是不同的，最低的1500-2000元/吨之间，最高的可以达到5000-6000元/吨之间，年净利润按实际产量计算，根据目前市场行情，如果营销渠道畅通的话，利润是相当可观的。高品质精细化的硅溶胶（如低钠高纯硅溶胶）价格高至约15000元/吨,利润更加可观。

　　单质硅粉法生产大粒径硅溶胶生产技术经济指标（供参考）

　　1. 原材料以及消耗：

　　硅粉质量要求：低品位硅含量97～99% 都可以，细度≧150 目；

　　消耗指标：每吨硅粉产5.5-6.0吨硅溶胶；

　　用水：自来水及纯水都可以用，看生产硅溶胶档次而定。

　　2. 产能及投资：

　　日产12吨，年产约3600吨，投资约40～50万左右。

　　3. 环保考虑：本工艺几乎没有废水排放，节省了废水处理的费用。

　　五﹑大粒径硅溶胶项目产业化生产条件

　　1﹑厂房设备：需要生产车间500-800平方米，厂房及仓库看规模，水电齐备，电源380伏，总功率80-100千瓦。

　　2﹑设备及投资：反应釜﹑过滤机﹑浓缩机等主要设备投资约40-50万左右（增加产量适当增大投资），流动资金看市场销售量；

　　3﹑生产工人和工艺管理人员：一班需5-8人，可日产硅溶胶10-12吨，管理人员大专以上文化程度，工人文化程度不限；

　　六﹑大粒径硅溶胶项目环保评估分析

　　硅溶胶生产用的原材料都是无毒的常见化工原料，即单质硅粉或硅酸钠。生产过程无废气、废渣排放，生产过程产生的废水经过环保处理达标排放，不会对环境造成污染。如果配备相应的成套废水处理设备进行处理回用，可以基本达到低排放，从而减少环境污染。

　　七、技术转让产品品种、流程﹑合作方式及技术优势

　　可供转让的大粒径硅溶胶系列产品：

　　1﹑高纯大粒径碱性硅溶胶；

　　2、高纯大粒径酸性硅溶胶

　　3﹑高纯大粒径中性硅溶胶

　　技术转让流程：

　　1﹑一次性技术转让，签订技术转让合同；

　　2﹑提供全套生产设备的工艺流程图，设备安装图，设备清单和原料生产厂家、施工规范，生产工艺、生产设备及原料采购表等，并协助生产设备的制造安装，提供相应的技术服务；

　　3﹑提供详细的生产工艺技术及配方，负责生产操作工艺技术的培训，指导生产工人试生产，直到生产出合格产品。可派工程师上门技术服务，指导生产出合格产品。该技术保证受让企业优先享有后续硅溶胶系列产品开发应用技术、生产工艺革新等成果。

　　大粒径硅溶胶生产技术优势：

　　经过多年的摸索、改进，总结了一套先进成熟的硅溶胶生产技术，并随时对技术进行升级并产品系列化，保证该技术始终处于行业领先地位。现已对该技术进行多次技术升级，单套设备日产量最高可达5-10吨，生产成本大幅降低。已成功转让多家生产厂家，受让企业生产正常，效益良好。积累了多年的丰富生产经验，如有需要，我们将竭诚为您的企业服务，让你取得良好的经济效益。本技术具有如下优势：

　　1﹑一步水解聚合，具有颗粒增长速度快，溶胶二氧化硅颗粒分布均匀，粒径可调可控，分散性、稳定性好。直接制备出高浓度﹑大粒径稳定性好低粘度的硅溶胶；

　　2﹑不必采用高温高压，反应条件温和容易控制，对设备性能要求低；

　　3﹑不必离子交换，无废水排放，低污染；

　　4﹑反应结束后所得到的硅溶胶的浓度高，一般在30～60％范围，不必进行长时间的浓缩，生产工艺简单，成本低；具有设备投资少、成本低、反应周期短等优点。

　　八、结语：

　　近年来，随着化学抛光、高技术陶瓷、无机涂料、催化剂制备等硅溶胶应用领域的蓬勃发展，大粒径硅溶胶的应用领域不断增加，需求量增大。因此，大粒径硅溶胶实现大规模工业化生产具有重要意义，也是未来硅溶胶行业发展的关键和趋势。

　　综上所述，本项目技术可行，投资省，三废污染低，经济效益和环境效益显著，随着工业市场的蓬勃发展，有很好的市场发展前景。