[發明專利]一種光伏硅合金球及其生產方法

無效

• 申請號: 201110455853.0
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102534203A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 劉欣隆;孫樹森;周四明;聶愛軍
• 申請（專利權）人: 上海盛寶冶金科技有限公司
• 主分類號: C22B1/248
• 分類號: C22B1/248;C21C7/06
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種光伏硅合金球及其生產方法，該方法利用光伏切割廢料及硅鐵粉壓制成球。

背景技術

在轉爐冶煉終點，鋼水中氧含量很高，硅為痕跡量。為滿足其后的精煉工藝，需在出鋼過程中進行預脫氧及合金化處理。常規冶煉時，一般會加入硅鐵以及復合脫氧劑，進行脫氧合金化。而硅鐵具有價格高、冶煉時耗電量大及環境污染嚴重等問題。因此，開發環保廉價的硅鐵替代品意義重大。

太陽能光伏發電被業界視為最清潔環保的可持續能源利用形式，近些年在全球得到迅猛發展。近10年，全球光伏產業年均增長41.3%，近5年為49.5%，與全球同步，中國也迅速崛起為太陽能光伏電池生產大國。2000年，中國光伏電池產量僅為3兆瓦，到2007年年底達到了1088兆瓦，居世界第一。制備太陽能電池時，需要將高純硅鑄成多晶硅錠，然后切割成硅片。不管是半導體工業所用的單晶硅還是太陽能電池所用的多晶硅，都需要將高純的晶體硅切割成硅片。在切割過程中,從理論上計算會有44%的晶體硅被切磨為高純硅粉進人到了切割料漿中，而實際加工過程中會有高達50%～52%的晶體硅以硅粉的形式損失掉了。全球的光伏切割廢料也迅猛增長，根據中國工程院咨詢項目組專家廣泛調研，2011年需太陽能級多晶硅12萬噸，預計2030年需太陽能多晶硅1300萬噸，2050年需太陽能多晶硅2600萬噸。目前，該光伏切割廢料已經造成嚴重的環境污染問題，國內外對光伏切割廢料的綜合回收將進行了大量的研究工作，但還沒有研究出具有巨大的經濟效益和環保效益的回收技術。解決光伏切割廢料的問題，要大力發展循環經濟、綠色經濟、和環保產業，最大程度地提高廢料的利用效率。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種光伏硅合金球及其生產方法，該方法利用光伏切割廢料及硅鐵粉壓制成球，在轉爐和電爐出鋼中加入使用，起脫氧及合金化作用。

本發明目的的實現由以下技術方案完成：

一種光伏硅合金球，其特征在于所述光伏硅合金球由光伏切割廢料和硅鐵粉組成的，其中光伏切割廢料所占重量百分比為5%～25%，硅鐵粉所占重量百分比為60%～90%。

所述的光伏切割廢料中含有重量百分比不低于40%的金屬硅粉和重量百分比不低于30%的碳化硅。

所述的光伏切割廢料粒度不大于3mm，所述的硅鐵粉粒度不大于10mm。

所述的光伏硅合金球中可含有添加劑，該添加劑占所述光伏硅合金球總重量的重量百分比不高于15%，所述添加劑為金屬鐵粉、碳化硅、石墨中的一種或至少兩種的組合。

所述的光伏硅合金球中含有粘結劑，該粘結劑占所述光伏硅合金球總量的重量百分比不高于5%，所述粘結劑為水玻璃、水泥、淀粉、片堿、801膠水、黃糊精中的一種或至少兩種的組合。

一種光伏硅合金球的生產方法，其特征在于將上述權利要求1至5的任一材料組合混合，經充分攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機壓成球狀體。

光伏切割廢料以不大于3mm的粒度在煉鋼脫氧劑中的應用。

本發明的優點在于，合理高效的利用了光伏切割廢料中高含量的金屬硅和碳化硅。在轉爐及電爐冶煉時，能起到高效的脫氧及合金化作用，同時由于硅鐵粉的直接使用，既節約了能源，又避免了對環境的污染。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：

實施例一：光伏切割廢料5%、硅鐵粉92%、粘結劑3%攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機壓球、烘干。在某鋼廠120噸轉爐使用，應用1噸替代工業用硅鐵合金塊，可節電375度；

實施例二：光伏切割廢料10%、硅鐵粉87%、粘結劑3%攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機壓球、烘干。在某鋼廠120噸轉爐使用，應用1噸替代工業用硅鐵合金塊，可節電750度；

實施例三：光伏切割廢料15%、硅鐵粉82%、粘結劑3%攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機壓球、烘干。在某鋼廠120噸轉爐使用，應用1噸替代工業用硅鐵合金塊，可為國家節電1125度；

實施例四：光伏切割廢料25%、硅鐵粉72%、粘結劑3%攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機壓球、烘干。在某鋼廠120噸轉爐使用，應用1噸替代工業用硅鐵合金塊，可節電1875度。