[發明專利]利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法

無效

• 申請號: 201210127322.3
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102627281A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 羊實;楊建忠
• 申請（專利權）人: 羊實
• 主分類號: C01B33/025
• 分類號: C01B33/025
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

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技術領域

????本發明涉及一種冶煉金屬硅的方法，具體涉及一種采用金屬硅冶煉過程中環保設備收集的細微粉末冶煉金屬硅的方法，屬于硅冶煉技術領域。

背景技術

“金屬硅”（我國也稱工業硅）是本世紀六十年代中期出現的一個商品名稱。目前，國際通用作法是把商品硅分成金屬硅和半導體硅。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內冶煉成的產品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年來，含Si量99.99%的也包含在金屬硅內），其余雜質為鐵、鋁、鈣等。

在金屬硅冶煉過程中，環保設備（除塵布袋）收集得到的細微粉末，其主要成分是二氧化硅，含量約88-95%左右，另含Fe含量約0.2~1.2%左右，Al₂O₃含量?約0.2~1.2%，CaO含量約0.2~1.2%，C含量約2.5~4%及其它雜質，粒徑范圍為1500~3000目。實際生產中，每生產一噸金屬硅約副產0.2噸硅回收細粉，可用于耐火材料和水泥添加劑，但用量不大，造成金屬硅廠大量堆存這些硅回收細粉，沒法處理，資源嚴重浪費并且帶來了嚴重的污染問題。

硅微粉是由天然石英（SiO₂）或熔融石英（天然石英經高溫熔融、冷卻后的非晶態SiO₂）經破碎、球磨（或振動、氣流磨）、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道工藝加工而成的微粉。由于它具備耐溫性好、耐酸堿腐蝕、導熱性差、高絕緣、低膨脹、化學性能穩定、硬度大等優良的性能，被廣泛用于化工、電子、集成電路（IC）、電器、塑料、涂料、高級油漆、橡膠、國防等領域。隨著高技術領域的迅猛發展，硅微粉亦將步入新的歷史發展時期。硅微粉可分為：普通硅微粉、電工級硅微粉、電子級硅微粉、熔融硅微粉、超細硅微粉、“球形”硅微粉。根據硅微粉中二氧化硅的含量，有SiO₂>99.0，SiO₂>99.4，SiO₂>99.5，SiO₂>99.6，SiO₂>99.8等等級別。

上述各種硅微粉生產或使用過程中回收的廢品或次品，也只能作為耐火材料和水泥添加劑使用，其余只能填埋或堆放，造成資源的嚴重浪費。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種新的回收利用上述這些回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法。

本發明所述回收的硅細粉的粒徑范圍為1500～3000目，其中SiO₂含量88%以上，Fe含量1%以下，另外還含有其它雜質。

本發明的技術方案：

首先，將回收的硅細粉與碳質還原劑、粘接劑按重量比1:0.3～0.6:0.04～0.1的比例混合，加入適量的水混合并制作成球團，然后投入到礦熱爐中冶煉金屬硅。所述回收的硅細粉的粒徑范圍為1500~3000目。

硅細粉與碳質還原劑、粘接劑優選的比例是：1:0.4～0.5:0.05～0.1

所述碳質還原劑可以為石油焦粉末或木炭粉末，碳質還原劑的粒度范圍為0.1～3mm。碳質還原劑的粒度過大會影響球團強度。粒度過小，爐膛內過早形成導電物質，引起操作困難，影響生產。當然，碳質還原劑雜質含量越少越好。

所述粘接劑可以為樹脂，甲醛，石灰，水玻璃，瀝青或淀粉等。但，采用樹脂，甲醛成本過高。而采用石灰，會導致最終金屬硅中Ca含量的增加，影響金屬硅的品質。且采用石灰，會有電能耗在冶煉Ca，而增加耗電量。用水玻璃，瀝青和淀粉是最佳選擇。

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本發明所述回收的硅細粉主要是指金屬硅冶煉過程中收集得到的細微粉末，其粒徑范圍為1500~3000目，?SiO₂含量88~95%，Fe含量0.2~1.0%，Al₂O₃含量0.2~1.2%，CaO0.2~1.2%，C含量2.5~4%，及其它雜質。

優選的是：SiO₂含量90~95%，Fe含量0.2~1%，Al₂O₃含量0.2~1%，CaO含量0.2~1%，C含量2.5~4，及其它雜質%。

所述球團的大小為50~120mm，球團不需干燥養護，根據礦熱爐容量大小選擇球團的粒徑，礦熱爐容量大選擇粒度大的球團，反之用小的。