專利名稱：利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶煉金屬硅的方法，具體涉及ー種采用金屬硅冶煉過程中環(huán)保設(shè)備收集的細(xì)微粉末冶煉金屬硅的方法，屬于硅冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
“金屬硅”(我國(guó)也稱エ業(yè)硅)是本世紀(jì)六十年代中期出現(xiàn)的ー個(gè)商品名稱。目前，國(guó)際通用作法是把商品硅分成金屬硅和半導(dǎo)體硅。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)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(nèi))，其余雜質(zhì)為鐵、招、I丐等。在金屬硅冶煉過程中，環(huán)保設(shè)備(除塵布袋)收集得到的細(xì)微粉末，其主要成分是ニ氧化硅，含量約88-95%左右，另含F(xiàn)e含量約0. 2 I. 2%左右，Al2O3含量約0. 2 I. 2%,CaO含量約0.2 1.2%，(含量約2.5 4%及其它雜質(zhì)，粒徑范圍為1500 3000目。實(shí)際生產(chǎn)中，每生產(chǎn)一噸金屬娃約副產(chǎn)0. 2噸娃回收細(xì)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(xì)粉，沒法處理，資源嚴(yán)重浪費(fèi)并且?guī)砹藝?yán)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(jīng)高溫熔融、冷卻后的非晶態(tài)SiO2)經(jīng)破碎、球磨(或振動(dòng)、氣流磨)、浮選、酸洗提純、高純水處理等多道エ藝加工而成的微粉。由于它具備耐溫性好、耐酸堿腐蝕、導(dǎo)熱性差、高絕緣、低膨脹、化學(xué)性能穩(wěn)定、硬度大等優(yōu)良的性能，被廣泛用于化工、電子、集成電路(1C)、電器、塑料、涂料、高級(jí)油漆、橡膠、國(guó)防等領(lǐng)域。隨著高技術(shù)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，硅微粉亦將步入新的歷史發(fā)展時(shí)期。硅微粉可分為普通硅微粉、電エ級(jí)硅微粉、電子級(jí)硅微粉、熔融硅微粉、超細(xì)硅微粉、“球形”硅微粉。根據(jù)硅微粉中二氧化硅的含量，有 Si02>99. 0，Si02>99. 4，Si02>99. 5，Si02>99. 6，Si02>99. 8 等等級(jí)別。上述各種硅微粉生產(chǎn)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(yán)重浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種新的回收利用上述這些回收的硅細(xì)粉冶煉金屬娃的方法。本發(fā)明所述回收的硅細(xì)粉的粒徑范圍為1500 3000目，其中SiO2含量88%以上，F(xiàn)e含量1%以下，另外還含有其它雜質(zhì)。本發(fā)明的技術(shù)方案
首先，將回收的硅細(xì)粉與碳質(zhì)還原劑、粘接劑按重量比1:0. 3 0.6:0. 04 0. I的比例混合，加入適量的水混合并制作成球団，然后投入到礦熱爐中冶煉金屬硅。所述回收的硅細(xì)粉的粒徑范圍為150(T3000目。硅細(xì)粉與碳質(zhì)還原劑、粘接劑優(yōu)選的比例是1:0. 4 0. 5:0. 05 0. I
所述碳質(zhì)還原劑可以為石油焦粉末或木炭粉末，碳質(zhì)還原劑的粒度范圍為0. I 3_。碳質(zhì)還原劑的粒度過大會(huì)影響球團(tuán)強(qiáng)度。粒度過小，爐膛內(nèi)過早形成導(dǎo)電物質(zhì)，引起操作困難，影響生產(chǎn)。當(dāng)然，碳質(zhì)還原劑雜質(zhì)含量越少越好。所述粘接劑可以為樹脂，甲醛，石灰，水玻璃，浙青或淀粉等。但，采用樹脂，甲醛成本過高。而采用石灰，會(huì)導(dǎo)致最終金屬硅中Ca含量的増加，影響金屬硅的品質(zhì)。且采用石灰，會(huì)有電能耗在冶煉Ca，而增加耗電量。用水玻璃，浙青和淀粉是最佳選擇。
本發(fā)明所述回收的硅細(xì)粉主要是指金屬硅冶煉過程中收集得到的細(xì)微粉末，其粒徑范圍為1500 3000目，SiO2含量88 95%，F(xiàn)e含量0. 2 I. 0%, Al2O3含量0. 2 I. 2%,CaOO. 2 I. 2%, C含量2. 5 4%，及其它雜質(zhì)。優(yōu)選的是Si02含量90 95%，F(xiàn)e含量0. 2 1%，Al2O3含量0. 2 l%，CaO含量0. 2 1%，C含量2. 5 4，及其它雜質(zhì)％。所述球團(tuán)的大小為5(Tl20mm，球團(tuán)不需干燥養(yǎng)護(hù)，根據(jù)礦熱爐容量大小選擇球団的粒徑，礦熱爐容量大選擇粒度大的球団，反之用小的。本發(fā)明首次提出利用各種回收的硅細(xì)粉制作成球団，然后投入到礦熱爐中冶煉金屬硅，為硅的回收利用提供了ー種新的思路，為金屬硅的冶煉提供了一種成本低廉的方法，得到的金屬娃中Si含量可達(dá)98%以上，耗電量比用娃石省5%以上。
具體實(shí)施例方式以下以具體實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步詳述，但不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。以下實(shí)施例中使用的回收的硅細(xì)粉是硅冶煉廠回收的硅細(xì)粉，粒徑范圍1500 3000目，SiO2含量90%, Fe含量1%，Al2O3含量1%, CaO含量1%，C含量3%,其余為其它未檢測(cè)雜質(zhì)。所使用的碳質(zhì)還原劑石油焦粉末的粒度范圍為0. f 1_，木炭粉末的粒度范圍為0. 2 '3mm。以下是具體實(shí)施實(shí)施例。實(shí)施例I
回收的硅細(xì)粉60噸，石油焦粉末24噸，粘接劑(水玻璃)2. 5噸，制得平均粒徑50mm的球団86. 5噸，投入6300 KVA電爐冶煉得金屬硅25噸。所得金屬硅中Si的含量為98%，每噸產(chǎn)品電耗11000度左右。實(shí)施例2
硅微粉100噸，木炭粉末50噸，粘接劑(浙青)10噸，制得平均粒徑80mm球団160噸，投入1250 KVA電爐冶煉得金屬硅40噸。所得金屬硅中Si的含量為98. 5%。每噸產(chǎn)品電耗11000度左右。實(shí)施例3
硅微粉100噸，石油焦粉末20噸，木炭粉末25噸，粘接劑(淀粉)5噸，制得平均粒徑、120mm球団150噸，投入12500 KVA電爐冶煉得金屬硅40噸。所得金屬硅中Si的含量為98.5%。每噸產(chǎn)品電耗11100度左右。
實(shí)施例4
硅微粉100噸，石油焦粉末40噸，粘接劑(水玻璃)5噸，制得平均粒徑120mm的球団145噸，投入12500 KVA電爐冶煉得金屬硅40噸。所得金屬硅中Si的含量為98. 5%。實(shí)施例5
硅微粉100噸，木炭粉末20噸，石油焦20噸，粘接劑(浙青)10噸，得平均粒徑80mm的球団150噸，投入12500 KVA電爐冶煉得金屬硅40噸。所得金屬硅中Si的含量為98%。
權(quán)利要求
1.利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于將回收的硅細(xì)粉硅細(xì)粉與碳質(zhì)還原劑、粘接劑按重量比1:0. 3 O. 6:0. 04 O. I的比例混合，加水混合并制成球團(tuán)，然后將球團(tuán)投入到礦熱爐中冶煉金屬硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述回收的硅細(xì)粉的粒徑范圍為150(Γ3000目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述回收的硅細(xì)粉其中SiO2含量88%以上，F(xiàn)e含量1%以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述回收的硅細(xì)粉SiO2含量88 95%，F(xiàn)e含量O. 2 1%，Al2O3含量O. 2 I. 2%, CaO O. 2 I. 2%, C含量.2.5 4%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述碳質(zhì)還原劑為石油焦粉末或木炭粉末中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述碳質(zhì)還原劑的粒度范圍為O. I 3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述粘接劑為樹脂，甲醛，石灰，水玻璃，浙青或淀粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述粘接劑為水玻璃、浙青或淀粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述球團(tuán)的大小為50 120mm。
全文摘要
本發(fā)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(huán)保設(shè)備收集的細(xì)微粉末冶煉金屬硅的方法，屬于硅冶煉技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用回收的硅細(xì)粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于將回收的硅細(xì)粉與碳質(zhì)還原劑、粘接劑按重量比1:0.3～0.6:0.04～0.1的比例混合，加水混合并制成球團(tuán)，然后將球團(tuán)投入到礦熱爐中冶煉金屬硅。本發(fā)明首次提出利用各種回收的硅細(xì)粉制作成球團(tuán)，然后投入到礦熱爐中冶煉金屬硅，為硅的回收利用提供了一種新的思路，為金屬硅的冶煉提供了一種成本低廉的方法，得到的金屬硅中Si含量可達(dá)98%以上，耗電量比現(xiàn)有技術(shù)省5%以上。
文檔編號(hào)C01B33/025GK102627281SQ20121012732
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者楊建忠, 羊?qū)?申請(qǐng)人:羊?qū)?br>