專利名稱：去除炭素材料中Ca含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雜質(zhì)去除方法，尤其涉及一種去除炭素材料中Ca含量的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)工業(yè)硅生產(chǎn)采用石英礦石(主要成分二氧化硅)為原料，以炭質(zhì)材料為還原齊U，提取原理為Si02+2C —Si+2C0。還原劑早起以木炭、石油焦、煙煤為主。目前，我國(guó)工業(yè)硅爐大部分采用炭素電極(炭質(zhì)電極和石墨電極)作為還原和導(dǎo)電材料。高品質(zhì)工業(yè)硅的冶煉提取(硅含量在99%以上)對(duì)炭素電極灰分含量的要求很高，特別對(duì)Ca含量的要求非?？量蹋?yàn)镃a的存在嚴(yán)重影響多晶硅、單晶硅和有機(jī)硅的提煉品質(zhì)。炭素電極生產(chǎn)中Ca 及其他灰分主要來(lái)自原料，其中原料的生產(chǎn)、原料的儲(chǔ)運(yùn)都是這些灰分的主要來(lái)源。而我國(guó)現(xiàn)階段在炭素電極生產(chǎn)過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)降低灰分的唯一的方法是嚴(yán)格控制原料中灰分的進(jìn)入，尤其是Ca鹽含量的增加，但是對(duì)已經(jīng)存在其中的有害物質(zhì)(例如Ca)未能進(jìn)行有效的處理，它們會(huì)一直存在于炭質(zhì)電極中，最終影響高品質(zhì)工業(yè)硅的提取。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種除炭素材料中Ca含量的方法，去除碳素材料中的Ca，而有助于高品質(zhì)工業(yè)硅的提取。本發(fā)明的除炭素材料中Ca含量的方法，步驟如下1)以金屬做陽(yáng)極，石墨做陰極，對(duì)NaCl溶液進(jìn)行電解產(chǎn)生Cl2和H2 ；2)C12通過(guò)氣體輸送管線送入稀鹽酸合成裝置，同時(shí)注水管線向稀鹽酸合成裝置中注水；使Ci2和水混合產(chǎn)生稀鹽酸；3)制得的稀鹽酸由稀鹽酸合成裝置低部的開口排出，對(duì)位于開口正下方的炭質(zhì)原料進(jìn)行脫Ca處理；4)稀鹽酸流經(jīng)炭質(zhì)原料，與炭質(zhì)原料中的Ca鹽發(fā)生反應(yīng)得到極易溶于水的 CaCl2,并隨流水進(jìn)入集水裝置，完成炭質(zhì)原料中Ca鹽的去除。所產(chǎn)生的廢水用于炭質(zhì)電極生產(chǎn)的冷卻水，循環(huán)利用。稀鹽酸合成裝置頂部還設(shè)有噴淋和紫外線燈裝置。經(jīng)注水管注入的水先經(jīng)稀鹽酸合成裝置頂部的噴淋和紫外線燈裝置后，再與稀鹽酸合成裝置中的C12混合。噴淋的作用以利于注入水的分散，是水與Cl2充分接觸，紫外線裝置能促進(jìn)次氯酸的分解。本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有益效果本發(fā)明采用電解飽和食鹽水產(chǎn)生的Cl2在紫外線照射下溶于水合成稀鹽酸，利用稀鹽酸和炭質(zhì)原料中的Ca鹽生成的CaCl2溶解度大的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)炭質(zhì)原料脫Ca的目的。通過(guò)本方法處理后的炭素電極平均Ca含量降到0. 07%。以下，實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)冶煉高品質(zhì)工業(yè)硅的要求，并且電解飽和食鹽水的副產(chǎn)物氫氣(H2)和氫氧化鈉(NaOH)可以回收利用，避免了
三廢污染。


圖1為本發(fā)明的各個(gè)步驟示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例1首先以金屬做陽(yáng)極，石墨做陰極，對(duì)NaCl溶液進(jìn)行電解產(chǎn)生Cl2和H2。然后如附圖1所示，電解產(chǎn)生的Cl2通過(guò)配有氣體流量計(jì)的氣體輸送管線4進(jìn)入稀鹽酸合成裝置2，流量計(jì)的作用是監(jiān)測(cè)進(jìn)入稀鹽酸合成裝置2中的Cl2流量；同時(shí)通過(guò)注水管線1向稀鹽酸合成裝置2中注水。稀鹽酸合成裝置2的頂部設(shè)置噴淋和紫外線燈裝置 3，噴淋的作用是分散注水在稀鹽酸合成裝置2的面積使Cl2和水充分接觸，紫外線的作用是促進(jìn)次氯酸的分解；具有一定濃度的稀鹽酸通過(guò)稀鹽酸合成裝置2下部的具有噴淋作用的開口 5對(duì)炭質(zhì)原料6進(jìn)行脫Ca處理。稀鹽酸流經(jīng)炭質(zhì)原料6，與炭質(zhì)原料中的Ca鹽發(fā)生反應(yīng)得到極易溶于水的CaCl2, 并隨流水進(jìn)入下部集水裝置7，產(chǎn)生的廢水用于炭質(zhì)電極生產(chǎn)的冷卻水，循環(huán)利用。實(shí)施例2本發(fā)明于2010年5月，在某公司炭素生產(chǎn)試驗(yàn)基地成功處理1000噸炭質(zhì)原料—— 煅后石油焦。煅后石油焦分三批次入廠，每批次各隨機(jī)10份樣品用本方法進(jìn)行脫Ca處理并檢測(cè)分析，測(cè)得每批次處理前后平均含Ca量如下表
權(quán)利要求
1.一種去除炭素材料中Ca含量的方法，步驟如下1)以金屬做陽(yáng)極，石墨做陰極，對(duì)NaCl溶液進(jìn)行電解產(chǎn)生CljPH2；2)Cl2通過(guò)氣體輸送管線送入稀鹽酸合成裝置，同時(shí)注水管線向稀鹽酸合成裝置中注水；使Cl2和水混合產(chǎn)生稀鹽酸；3)制得的稀鹽酸由稀鹽酸合成裝置低部的開口排出，對(duì)位于開口正下方的炭質(zhì)原料進(jìn)行脫Ca處理；4)稀鹽酸流經(jīng)炭質(zhì)原料，與炭質(zhì)原料中的Ca鹽發(fā)生反應(yīng)得到極易溶于水的CaCl2,并隨流水進(jìn)入集水裝置，完成炭質(zhì)原料中Ca鹽的去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除炭素材料中Ca含量的方法，其特征是所述的稀鹽酸合成裝置頂部還設(shè)有噴淋和紫外線燈裝置，經(jīng)所述的注水管注入的水先經(jīng)所述的稀鹽酸合成裝置頂部的噴淋和紫外線燈裝置后，再與所述的稀鹽酸合成裝置中的Cl2混合。
全文摘要
一種去除炭素材料中Ca含量的方法，采用電解飽和食鹽水產(chǎn)生的Cl2在紫外線照射下溶于水合成稀鹽酸，利用稀鹽酸和炭質(zhì)原料中的Ca鹽生成的CaCl2溶解度大的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)炭質(zhì)原料脫Ca的目的。通過(guò)本方法處理后的炭素電極平均Ca含量降到0.07‰以下，實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)冶煉高品質(zhì)工業(yè)硅的要求，并且電解飽和食鹽水的副產(chǎn)物氫氣(H2)和氫氧化鈉(NaOH)可以回收利用，避免了三廢污染。
文檔編號(hào)C01B31/02GK102219207SQ20111007417
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者葉宛麗, 孟祥宇, 羅立國(guó) 申請(qǐng)人:浙江合盛硅業(yè)有限公司