[發(fā)明專利]一種工業(yè)硅微硅粉除雜活化的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711439350.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108017064B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐偉;陳建材;朱爾明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昌吉吉盛新型建材有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/18
• 分類號(hào): C01B33/18;C01B33/32
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 鐘瑩潔

本發(fā)明公開(kāi)了一種工業(yè)硅微硅粉除雜活化的方法及裝置，所述方法將從工業(yè)硅冶煉煙氣中分離收集得到的微硅粉預(yù)熱至560～650℃，再將預(yù)熱好的微硅粉以靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的方式在富氧氣氛中進(jìn)行720～1100℃下的高溫焙燒，焙燒15～90分鐘后出料并冷卻、分離得到除雜活化微硅粉。所述裝置則用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)硅微硅粉的除雜活化，包括第一除塵單元、預(yù)熱換熱單元、焙燒單元、冷卻換熱單元、第二除塵單元、微硅粉儲(chǔ)存單元和空氣加熱單元。本發(fā)明通過(guò)去除微硅粉中煤焦油、碳等有機(jī)揮發(fā)份來(lái)避免其對(duì)后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量的影響，并在保證微硅粉反應(yīng)活性的條件下調(diào)整微硅粉密度和粒度以利于后續(xù)產(chǎn)品的反應(yīng)和過(guò)濾，從而實(shí)現(xiàn)后續(xù)水玻璃產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體廢棄物再利用的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種工業(yè)硅微硅粉除雜活化的方法及裝置。

背景技術(shù)

微硅粉是工業(yè)硅或硅鐵合金生產(chǎn)過(guò)程中，在礦熱電爐內(nèi)產(chǎn)生的SiO和Si氣體逸出并被空氣迅速氧化、冷卻而成的含硅工業(yè)微細(xì)粉塵，是微米級(jí)細(xì)粉且二氧化硅含量高，被人吸入后對(duì)身體危害大，屬于固體廢棄物。隨著國(guó)家環(huán)保力度的加強(qiáng)，工業(yè)硅生產(chǎn)企業(yè)煙氣中的微硅粉開(kāi)始通過(guò)環(huán)保布袋除塵設(shè)備進(jìn)行收集，以達(dá)到達(dá)標(biāo)排放。

工業(yè)硅冶煉收集的微硅粉經(jīng)檢測(cè)，其質(zhì)量指標(biāo)情況如下：SiO₂ 91～95.2％、Fe₂O₃0.08～0.42％、Al₂O₃ 0.09～0.55％、CaO 0.12～1.0％、MgO 0.08～0.45％、K₂O 0.16～0.9％、Na₂O 0.18～1.21％以及揮發(fā)份1.62～4.78％，揮發(fā)份中的主要成分為煤焦油和碳粉，這也是微硅粉外觀呈灰色和灰黑色的主要原因；微硅粉的密度為0.3～0.6g/ml；中位粒徑為5～10μm，粉狀且流動(dòng)性差。

微硅粉理論上可用于混凝土原料、耐火材料，具有較好的耐腐蝕性、絕緣性、耐磨性、抗?jié)B性、抗凍性、耐高溫性；也可用于橡膠、樹(shù)脂等有機(jī)化合物的填充材料。近年來(lái)，上述各行業(yè)均對(duì)此類微硅粉進(jìn)行了很多應(yīng)用嘗試，但由于工業(yè)硅生產(chǎn)時(shí)其爐內(nèi)負(fù)壓、煙氣溫度波動(dòng)頻繁且波動(dòng)大，因而其煙氣中微硅粉質(zhì)量很不穩(wěn)定，最終因直接應(yīng)用的力學(xué)性能不穩(wěn)定且性能又欠佳，微硅粉的實(shí)際加入量比例很少，作用不明顯且實(shí)際應(yīng)用量非常有限，大量的微硅粉屯積，市場(chǎng)消化困難，已成為制約工業(yè)硅企業(yè)清潔環(huán)保生產(chǎn)的一大障礙。

為了將微硅粉轉(zhuǎn)化為更有價(jià)值的產(chǎn)品，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，此類微硅粉結(jié)構(gòu)呈無(wú)定形狀態(tài)且活性高。有企業(yè)利用微硅粉這一特性，試圖用液體燒堿與微硅粉通過(guò)液相法反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為用途廣泛的液體水玻璃。但最終卻因反應(yīng)出的水玻璃液體濃度低、難于過(guò)濾而無(wú)法順利實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，且產(chǎn)品有異味、顏色呈深黃或褐紅色，也嚴(yán)重影響水玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量和后續(xù)應(yīng)用。

因此，目前還沒(méi)有此法工業(yè)化的應(yīng)用或成功報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種用于工業(yè)硅微硅粉除雜活化的方法及裝置，通過(guò)去除微硅粉中煤焦油、碳等有機(jī)揮發(fā)份來(lái)避免其對(duì)后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量的影響，并在保證微硅粉反應(yīng)活性的條件下調(diào)整微硅粉密度和粒度以利于后續(xù)產(chǎn)品的反應(yīng)和過(guò)濾，從而利用工業(yè)硅硅微粉實(shí)現(xiàn)后續(xù)水玻璃產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明的一方面提供了一種工業(yè)硅微硅粉除雜活化的方法，將從工業(yè)硅冶煉煙氣中分離收集得到的微硅粉預(yù)熱至560～650℃，再將預(yù)熱好的微硅粉以靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的方式在富氧氣氛中進(jìn)行720～1100℃下的高溫焙燒，焙燒15～90分鐘后出料并冷卻、分離得到除雜活化微硅粉。

根據(jù)本發(fā)明工業(yè)硅微硅粉除雜活化的方法的一個(gè)實(shí)施例，所述從工業(yè)硅冶煉煙氣中分離收集得到的微硅粉是從工業(yè)硅尾氣系統(tǒng)中經(jīng)第一除塵單元連續(xù)分離收集得到的低溫微硅粉，其中，所述低溫微硅粉的溫度為180～220℃，所述第一除塵單元為布袋除塵器或旋風(fēng)除塵器。