專利名稱：利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法
技術領域：
本發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”(我國也稱エ業硅)是本世紀六十年代中期出現的ー個商品名稱。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、招、I丐等。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，其主要成分是ニ氧化硅，含量約88-95%左右，另含Fe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，粒徑范圍為1500 3000目。實際生產中，每生產一噸金屬娃約副產0. 2噸娃回收細粉,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、高純水處理等多道エ藝加工而成的微粉。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(1C)、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、電エ級硅微粉、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 Si02>99. 0，Si02>99. 4，Si02>99. 5，Si02>99. 6，Si02>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ー種新的回收利用上述這些回收的硅細粉冶煉金屬娃的方法。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. 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。所述回收的硅細粉的粒徑范圍為150(T3000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. I
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. I 3_。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，浙青或淀粉等。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含量的増加，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，浙青和淀粉是最佳選擇。
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 I. 0%, Al2O3含量0. 2 I. 2%,CaOO. 2 I. 2%, C含量2. 5 4%，及其它雜質。優選的是Si02含量90 95%，Fe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％。所述球團的大小為5(Tl20mm，球團不需干燥養護，根據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。本發明首次提出利用各種回收的硅細粉制作成球団，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98%以上，耗電量比用娃石省5%以上。
具體實施例方式以下以具體實施例的方式對本發明做進ー步詳述，但不應理解為是對本發明的限制。以下實施例中使用的回收的硅細粉是硅冶煉廠回收的硅細粉，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%,其余為其它未檢測雜質。所使用的碳質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。以下是具體實施實施例。實施例I
回收的硅細粉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%，每噸產品電耗11000度左右。實施例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%。每噸產品電耗11000度左右。實施例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%。每噸產品電耗11100度左右。
實施例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%。
權利要求
1.利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于將回收的硅細粉硅細粉與碳質還原劑、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，然后將球團投入到礦熱爐中冶煉金屬硅。
2.根據權利要求I所述的利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述回收的硅細粉的粒徑范圍為150(Γ3000目。
3.根據權利要求2所述的利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述回收的硅細粉其中SiO2含量88%以上，Fe含量1%以下。
4.根據權利要求3所述的利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述回收的硅細粉SiO2含量88 95%，Fe含量O. 2 1%，Al2O3含量O. 2 I. 2%, CaO O. 2 I. 2%, C含量.2.5 4%。
5.根據權利要求1-4任一項所述的利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述碳質還原劑為石油焦粉末或木炭粉末中的一種或兩種。
6.根據權利要求5所述的利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述碳質還原劑的粒度范圍為O. I 3mm。
7.根據權利要求1-4任一項所述的利用回收的硅細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.根據權利要求7所述的利用回收的硅細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.根據權利要求1-8任一項所述的利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于所述球團的大小為50 120mm。
全文摘要
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。本發明利用回收的硅細粉冶煉金屬硅的方法，其特征在于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，加水混合并制成球團，然后將球團投入到礦熱爐中冶煉金屬硅。本發明首次提出利用各種回收的硅細粉制作成球團，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98%以上，耗電量比現有技術省5%以上。
文檔編號C01B33/025GK102627281SQ20121012732
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者楊建忠, 羊實 申請人:羊實