專利名稱：一種生產(chǎn)金屬硅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)金屬硅的方法，尤其涉及一種無(wú)木炭生產(chǎn)金屬硅的方法。
中國(guó)專利CN1053640C公開(kāi)了一種用不粘性煙煤經(jīng)選、洗和焦化后得到的低雜質(zhì)含量的焦炭作為還原劑生產(chǎn)金屬硅的方法，這種方法采用的不粘性煙煤經(jīng)選、洗后其灰分要小于2.5(重量)％，而市面出售的選洗煤其灰分含量在4(重量)％左右，要使選、洗后的煙煤灰分小于2.5(重量)％，其價(jià)格是一般選洗煤、石油焦的2倍以上，而且選、洗后的煙煤還要經(jīng)過(guò)焦化處理，這些都將使金屬硅的生產(chǎn)成本大幅度升高，使產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
本發(fā)明的構(gòu)思是由于選洗煤的比電阻較大、不容易石墨化，電極更容易深插，將石油焦和選洗煤以一定比例混合后作為還原劑，以降低石油焦的用量，可以減輕由于石油焦石墨化造成的爐底上漲現(xiàn)象，并加入可燃性疏松材料增加冶煉爐內(nèi)的透氣性、增大比電阻，使石油焦、選洗煤不容易發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象而造成爐底上漲。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在礦熱爐中，以硅石為硅源，以石油焦、選洗煤作為還原劑，并加入可燃性疏松材料作為疏松劑，通過(guò)冶煉生產(chǎn)金屬硅。
所述的可燃性疏松劑為煙桿、木薯?xiàng)U、高粱桿、玉米桿、谷殼中的任意一種或幾種組合，其用量為硅石重量的5％-15％。
所述的還原劑石油焦中碳含量＞85％，灰分＜2％，其用量是硅石重量的27.5％-42.5％；選洗煤中碳含量＞78％，灰分＜4％。
其具體生產(chǎn)工藝如下(1)原料準(zhǔn)備1)對(duì)硅石化學(xué)成分的要求SiO2含量≥99(重量)％，F(xiàn)e2O3含量≤0.3(重量)％，Al2O3含量≤0.3(重量)％，CaO含量≤0.1(重量)％；2)對(duì)還原劑的要求石油焦中碳含量＞85％，灰分＜2％，其用量是硅石重量的27.5％-42.5％；選洗煤中碳含量＞78％，灰分＜4％；3)可燃性疏松材料為煙桿、木薯?xiàng)U、高粱桿、玉米桿、谷殼中的任意一種或幾種，其用量為硅石重量的5％-15％。(2)配置爐料1)根據(jù)所用硅石中SiO2含量，按SiO2與C反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出還原批料硅石所需的理論純碳量；2)按每10kg可燃性疏松材料可提供1kg純碳計(jì)算，扣去可燃性疏松材料所提供的純碳量，得出應(yīng)由還原劑提供的理論純碳量；3)冶煉過(guò)程中碳的損耗按10％-12％計(jì)，計(jì)算出應(yīng)由還原劑提供的實(shí)際純碳量；4)根據(jù)還原劑中石油焦所提供的純碳量，計(jì)算出選洗煤的用量。(3)入爐冶煉將原料混合拌勻后加入礦熱爐中冶煉。
經(jīng)過(guò)發(fā)明人反復(fù)實(shí)驗(yàn)證明，采用本發(fā)明技術(shù)方案可以得到Si＞99(重量)％，F(xiàn)e＜0.3(重量)％，Ca＜0.2(重量)％，Al＜0.3(重量)％的金屬硅，采用本發(fā)明在礦熱爐內(nèi)長(zhǎng)期生產(chǎn)金屬硅爐底不上漲，金屬硅的產(chǎn)量比用木炭作為還原劑時(shí)的產(chǎn)量增加6％、電耗下降5％。見(jiàn)下表 由以上對(duì)比可知，采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)金屬硅，既可降低生產(chǎn)費(fèi)用，又有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。由于添加可燃性疏松劑，同時(shí)選用石油焦、選洗煤作為還原劑，有效地解決了冶煉時(shí)爐底上漲的技術(shù)難題，且對(duì)選洗煤的要求降低，因此，本發(fā)明具有良好的推廣應(yīng)用潛力。
實(shí)施例2原料配比①SiO2＝99.2(重量)％、Fe2O3＝0.19(重量)％、Al2O3＝0.18(重量)％、CaO＝0.08(重量)％的硅石200kg，②C＝88(重量)％、灰分＝1.2(重量)％的石油焦62kg，③C＝78.5(重量)％、灰分＝3.8(重量)％的選洗煤41kg，④可燃性疏松材料高粱桿12kg，每根高粱桿長(zhǎng)度小于20cm。將上述原料混合拌勻后，加入礦熱爐內(nèi)冶煉。具體的工藝操作方法與用木炭冶煉金屬硅的操作相同，得到Fe＝0.29(重量)％、Al＝0.30(重量)％、Ca＝0.19(重量)％的金屬硅。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)金屬硅的方法，其特征在于是以硅石為硅源，以石油焦、選洗煤作為還原劑，并加入可燃性疏松材料作為疏松劑，通過(guò)冶煉生產(chǎn)金屬硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)金屬硅的方法，其特征在于所述的可燃性疏松劑為煙桿、木薯?xiàng)U、高粱桿、玉米桿、谷殼中的任意一種或幾種組合，其用量為硅石重量的5％-15％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種生產(chǎn)金屬硅的方法，其特征在于所述的還原劑石油焦中碳含量＞85％，灰分＜2％，其用量是硅石重量的27.5％-42.5％；選洗煤中碳含量＞78％，灰分＜4％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生產(chǎn)金屬硅的方法。該方法以SiO
文檔編號(hào)C01B33/025GK1472137SQ0213533
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2002年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月29日
發(fā)明者王清東, 馬顯漳, 王炳華 申請(qǐng)人:王清東, 馬顯漳, 王炳華