一種采用高溫下加入堿性溶液和二氧化硅混合擠壓的硅礦產(chǎn)節(jié)能冶煉技術(shù)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬硅冶煉方法，特別是涉及高純度的一種采用高溫下加入堿性溶液和二氧化硅混合擠壓的硅礦產(chǎn)節(jié)能冶煉技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]硅是一種重要的冶金、化工、電子、光學(xué)材料，在信息、通訊、航天航空、環(huán)保、太陽(yáng)能硅電池等廣闊領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，市場(chǎng)需求也越來越大。金屬硅生產(chǎn)都是采用礦山開采的石英石、石油焦在電弧爐冶煉而獲得一般品質(zhì)為98.5 %，經(jīng)通氧精煉品質(zhì)為含硅99%，這種方式消耗電力巨大，生產(chǎn)成本居高不下。另外，在半導(dǎo)體晶體制作過程中使用的大量石英柑竭在損壞后往往被當(dāng)做廢料被遺棄；在石墨、碳素加工行業(yè)，有大量的高純度的石墨、碳素邊角下腳料被遺棄，從而造成了大量廢渣的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足而提供一種采用高溫下加入堿性溶液和二氧化硅混合擠壓的硅礦產(chǎn)節(jié)能冶煉技術(shù)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種采用高溫下加入堿性溶液和二氧化硅混合擠壓的硅礦產(chǎn)節(jié)能冶煉技術(shù)，通過在碳粉和二氧化硅粉混勻體中加入堿性溶液腐蝕二氧化硅粉體的表面，而后在800°C -1000°C下將前述加入二氧化硅溶液的混合粉末擠壓成塊狀，使碳、二氧化硅粉體的表面充分結(jié)合，增加反應(yīng)接觸面，使二氧化硅更易進(jìn)行脫氧反應(yīng)，堿性溶液中的水份也得以同時(shí)蒸發(fā)，從而提供了一種生產(chǎn)成本低，操作步驟簡(jiǎn)單的金屬硅冶煉方法。
[0005]一種采用高溫下加入堿性溶液和二氧化硅混合擠壓的硅礦產(chǎn)節(jié)能冶煉技術(shù)，包括以下步驟:
A、取重量比為1:3的碳、二氧化硅粉碎至40目以下，混合均勻；
B、加入濃度為20%-30%，體積為前述混合粉末的1/4-1/2的堿性溶液攪拌混勻1_3小時(shí)后，在800°C -1000°C下將前述粉末擠壓成塊狀，使碳粉、二氧化硅粉的表面充分結(jié)合；
C、將步驟B中得到的塊狀物切割成l-3cm3擴(kuò)的長(zhǎng)方體或正方體塊料，投入電弧爐中冶煉得到純度大于99%的金屬硅。
[0006]進(jìn)一步，所述的步驟A中加入的碳為硅金屬冶煉過程中使用的脫氧劑，本發(fā)明選用重量比為1:3的碳、二氧化硅的投料比。這樣，可使脫氧反應(yīng)進(jìn)行得比較完全，并降低碳在金屬硅中的殘留。
[0007]進(jìn)一步，所述的步驟B中，在碳、二氧化硅混合粉末中加入的堿性溶液可腐蝕二氧化硅粉體的表面，從而使二氧化硅更易進(jìn)行脫氧反應(yīng)。
[0008]進(jìn)一步，所述的步驟B中選擇在800°C -1000°C下對(duì)加入的堿性溶液的碳、二氧化硅混合粉末進(jìn)行擠壓，上述溫度可使碳、二氧化硅混合粉末軟化，使碳、二氧化硅混合粉末的表面能夠充分結(jié)合，增加反應(yīng)接觸面，從而使二氧化硅的脫氧反應(yīng)發(fā)生完全，800°c -1000°C的溫度還可使堿性溶液中的水份全部得以蒸發(fā)。
[0009]進(jìn)一步，所述的步驟C中將二氧化硅投入電弧爐中冶煉為常規(guī)技術(shù)，本發(fā)明亦沒有對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，在此不再予以詳細(xì)說明。
[0010]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明中的金屬硅冶煉方法生產(chǎn)成本底，操作步驟簡(jiǎn)單，本發(fā)明通過在粉碎的碳、二氧化硅加入堿性溶液腐蝕二氧化硅粉體的表面，而后將碳粉、二氧化硅粉擠壓成塊狀，使碳粉、二氧化硅粉體的表面充分結(jié)合，增加反應(yīng)接觸面，從而使二氧化硅更易進(jìn)行脫氧反應(yīng)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]一種采用高溫下加入堿性溶液和二氧化硅混合擠壓的硅礦產(chǎn)節(jié)能冶煉技術(shù)，主要由硝化稀土、氯化鈉、硝酸鎂、高錳酸鉀、硝酸按組成，各組分的重量百分比為:硝化稀土5-15%、氯化鈉5-20%、硝酸鎂10-20%、高錳酸鉀5_10%、硝酸按5_10%，其余量為水組成，將上述物質(zhì)的量按配方配制、攪拌溶解、混勻后，按1:3000— 1:5000的比例噴霧加入燃煤中混合均勻使用即可。
[0013]其中，所述的硝化稀土、高錳酸鉀為高效催化助燃消煙添加劑，既能使煤的氧化速度加快，催化煤炭快速燃燒，提高煤的燃燒效率，使其燃燒更完全，達(dá)到節(jié)能目的，又能活化煤炭中的金屬離子與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成同體硫酸鹽。
[0014]所述的硝酸鎂、硝酸錢在燃燒條件下，不僅能分解出氧氣促進(jìn)燃燒，而且也可與煤中的金屬離子添加劑中其他金屬離子一起與二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固體硫酸鎂、硫酸稀土、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸錳等系列性能穩(wěn)定的硫酸鹽，從而達(dá)到固硫降污、保護(hù)大氣環(huán)境的使用效果。
[0015]本發(fā)明采用硝化稀土、高錳酸鉀為催化助燃消煙添加劑作為催化助燃活性成分，燃煤燃燒效率高，節(jié)煤效果明顯，可節(jié)煤5-20 %，采用混合稀土、鎂、鈉、鉀、錳等金屬化合物作為固硫劑，固硫降排效率高，可使燃煤鍋爐的二氧化硫排放降低30%以上，采用的各活性組份化學(xué)穩(wěn)定性好，易溶于水溶劑，添加劑與相應(yīng)燃煤混合均勻后，可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，配置工藝比較簡(jiǎn)單，推廣應(yīng)用性好。
[0016]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用高溫下加入堿性溶液和二氧化硅混合擠壓的硅礦產(chǎn)節(jié)能冶煉技術(shù)，其特征在于:所述的硅礦產(chǎn)的節(jié)能冶煉方法包括以下步驟: A、取重量比為1:3的碳、二氧化硅粉碎至40目以下，混合均勻； B、加入濃度為20%-30%，體積為前述混合粉末的1/4-1/2的堿性溶液攪拌混勻1_3小時(shí)后,在800°C — 1000°C下將前述粉末擠壓成塊狀,使碳粉、二氧化娃粉的表面充分結(jié)合； C、將步驟B中得到的塊狀物切割成l_3cm3擴(kuò)的長(zhǎng)方體或正方體塊料，投入電弧爐中冶煉得到純度大于99%的金屬硅； 進(jìn)一步，所述的步驟A中加入的碳為硅金屬冶煉過程中使用的脫氧劑，選用重量比為1:3的碳、二氧化硅的投料比。2.這樣，可使脫氧反應(yīng)進(jìn)行得比較完全，并降低碳在金屬硅中的殘留； 進(jìn)一步，所述的步驟B中，在碳、二氧化硅混合粉末中加入的堿性溶液可腐蝕二氧化硅粉體的表面，從而使二氧化硅更易進(jìn)行脫氧反應(yīng)； 進(jìn)一步，所述的步驟B中選擇在800°C -1000°C下對(duì)加入的堿性溶液的碳、二氧化硅混合粉末進(jìn)行擠壓，上述溫度可使碳、二氧化硅混合粉末軟化，使碳、二氧化硅混合粉末的表面能夠充分結(jié)合，增加反應(yīng)接觸面，從而使二氧化硅的脫氧反應(yīng)發(fā)生完全，800oC -1OOO0C的溫度還可使堿性溶液中的水份全部得以蒸發(fā)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用高溫下加入堿性溶液和二氧化硅混合擠壓的硅礦產(chǎn)節(jié)能冶煉技術(shù)，包括以下步驟：A、取重量比為1:3的碳、二氧化硅粉碎至40目以下，混合均勻；B、加入濃度為20%-30%，體積為前述混合粉末的1/4-1/2的堿性溶液攪拌混勻1-3小時(shí)后，在800℃一1000℃下將前述粉末擠壓成塊狀，使碳粉、二氧化硅粉的表面充分結(jié)合；C、將步驟B中得到的塊狀物切割成1-3cm3擴(kuò)的長(zhǎng)方體或正方體塊料，投入電弧爐中冶煉得到純度大于99%的金屬硅。本發(fā)明中的金屬硅冶煉方法生產(chǎn)成本底，操作步驟簡(jiǎn)單，本發(fā)明通過在粉碎的碳、二氧化硅加入堿性溶液腐蝕二氧化硅粉體的表面，而后將碳粉、二氧化硅粉擠壓成塊狀，使碳粉、二氧化硅粉體的表面充分結(jié)合，增加反應(yīng)接觸面，從而使二氧化硅更易進(jìn)行脫氧反應(yīng)。
【IPC分類】C01B33/025
【公開號(hào)】CN105585016
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410560934
【發(fā)明人】侯煜
【申請(qǐng)人】哈爾濱市永恒鑫科技開發(fā)有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年10月21日