硒粉的应用

【背景及概况】^[1][2][3]

众所周知，有色玻璃具有有悠久的历史，考古发现最早的玻璃就是颜色玻璃。颜色玻璃在滤光、照明、防护、建筑、光控和光存储等领域广泛应用。玻璃颜色的产生是着色物质与光的作用，对可见光产生选择吸收的结果。玻璃中的着色离子对光的吸收是由于原子中的电子在接受光能后由较低的能级轨道跃迁到较高的能级轨道，亦即从基态跳跃至激发态所致。因此，只要两能级的能量差处于可见光波长380nm～780nm的能量范围时，相应波长的光被吸收，就呈现相应的透过光谱颜色。硒粉就是重要的着色剂和脱色剂之一，它被广泛应用于茶色玻璃、灰色玻璃及粉红色玻璃的生产。

硒属第六主族，属于典型的非金属元素。根据玻璃成分和熔制条件不同。硒在玻璃中以不同的价态存在。其着色的状态和程度也各有不同。在弱还原或还原熔制条件下形成无色多硒化物或硒化物，玻璃中含有铁离子时容易形成FeSe，使玻璃着成棕色调。在氧化条件下形成无色硒酸盐。玻璃不着色。在中性熔制条件下以单质硒状态存在。产生淡紫色，在氧化条件下其紫色显得更纯更美。但氧化又不能过分，否则将形成SeO₂或无色的硒酸盐，使硒的着色减弱或失色。上述状态在玻璃中存在着一定的平衡关系。

【特性】^[2]

硒元素符号Se，分子量为78.96。最外层电子结构为4S~P4，硒有-2、0、+4、+6等四种价态。单质硒分无定形和六方晶体两种，灰黑色粉末，熔点217℃，沸点685℃，比重4.81。

【制备】^[3]

一种粗硒粉生产工艺，其特征在于粗硒粉生产工艺为：将硒锭破碎至粒径＜30mm的硒块料，随后这些硒块料进入粗碎机内进行一级粗碎，经过一级粗碎的硒粒粒度＜10mm；一级粗碎的硒粒通过螺杆输送机进入粉碎机进行二级粗碎，经过二级粗碎的硒粒粒度＜3mm；二级粗碎的硒粒进入微粉碎机进行微粉碎，经过微粉碎后的硒粉用200‑400目的振动筛进行筛分，筛下物即为合格产品并进行包装，筛上物返回微粉碎工序继续粉碎。控制进入 粗碎机和粉碎机的硒粒给料速度在150‑300kg/h。

在一级和二级粗碎过程中，粗碎机和粉碎机的硒粒给料速度为 150‑300kg/h；微粉碎机的处理量为30‑60kg/h，经过微粉碎后的硒粉用200 目的振动筛进行筛分，硒粉产品100％过200目筛子（粒径＜0.074mm），80％过400目筛子（粒径＜0.037mm），达到了硒粉产品的行业标准（硒粉粒径 ＜0.25mm），且分散性好、无粘结。在整个粗碎和微粉碎过程中，均采用了布袋收尘和水吸收收尘的方式收集飞散的硒粉，硒粉的直收率在99.5％以上。

工艺流程图如下：

本发明具有能有效避免硒粉在粉碎过程中发生粘结，提高粉碎和筛分效率，产品100％符合硒产品行业标准，产品直收率高，减少设备维护成本，能连续生产的优点。

【应用】^[1][2][3]

20世纪以来，硒的用途正变得越来越广泛，特别半导体器材、光电器材、硒太阳能电池、激光器件、激光和红外光导材料等的制造。在光电应用新技术的开发方面，硒是一种典型的光敏半导体材料，用于制作硒光电池、硒整流器等。在新材料的开发方面，添加少量硒可改善碳素钢、不锈钢和铜合金的机械加工性能。

1. 着色剂和脱色剂：硒粉是一种很好的着色剂和脱色剂，它使玻璃着成紫红色或浅红色。但是由于硒粉本身熔沸点低极易挥发。实际生产中硒粉大约85％引入量都在投料及熔化环节挥发散失。只有15％或更低的引入量有效参与玻璃的着色。因此，研究硒粉着色的影响因素对减低成本和稳定生产都具有重大理论和实践意义。硒粉着色玻璃对熔制的条件极为敏感，其着色的稳定性和引入量受到自身性状、玻璃组成与组成中引入的某些氧化物含量、配合料的配料参数和水分、熔制的温度、液面状况、玻璃熔制的气氛及生产的稳定性等因素影响极大。

2. 提高硅系延期药燃烧精度：有研究表明硒粉提高硅系延期药燃烧精度。硒粉在混合药剂中，首先于熔点温度开始吸热熔化，紧接着氧化，具有脱氧作用。它的吸热、脱氧、覆盖、渗透、充填等复合作用的结果会改变原药剂体系内的作用条件。例如，固相反应需要密切的接触，而硒粉的熔体渗透、覆盖、充填作用，

使组份问的接触受到阻隔。加进的硒粉首先抑制了原体系内铅丹和硫化锑的固相反应的进行。其次，硒粉熔体的渗透、覆盖和充填的作用在一定程度上隔开了反应物生成的游离氧与硫化锑的接触，限制了氧与硫化锑的反应，减少了S02的产生。减小了气体对药剂燃烧精度的影响。再次，加入硒粉后，由于阻止了硫化锑与铅丹的反应，保证了基药铅丹和硅的配比不变，保证了原药剂的热平衡和氧平衡，使燃烧及热传递均匀有序按其内在规律平稳进行，硒粉提高硅系延期药的燃烧精度，是以上三方面综合作用的结果。

【参考文献】

[1] 吴翠香. 硒粉提高硅系延期药燃烧精度的作用[J]. 辽宁化工, 2003, 32(7): 294-295.

[2] 满金仓. 浅谈硒粉着色的影响因素[J]. 建筑玻璃与工业玻璃, 2008 (4): 23-25.

[3] 尚树林;白松;王勤;王家贵;李军;纪云腾.一种粗硒粉生产工艺. CN201110408421.4 ，申请日2011-12-09