制备高纯微硅粉的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种制备高纯微硅粉的方法及其应用，该方法包括：采用湿法提质或火法提质方法对硅微粉进行处理，以便得到二氧化硅含量不低于95％的高纯硅微粉。该方法工艺简单，且可有效去除微硅粉中的杂质，提高其白度及二氧化硅含量，得到二氧化硅含量大于95％的高纯微硅粉，该高纯微硅粉具有较高的附加值，可以应用到多种领域，从而对硅产业可持续发展具有重要意义。

Preparation and application of high purity micro silicon powder

The invention discloses a method for preparing high purity microsilicon powder and its application. The method comprises the following steps: treating silicon micro powder by wet process extraction or fire method in order to obtain high purity silicon micro powder with silicon dioxide content less than 95%. The process is simple, and it can effectively remove impurities in microsilicon powder, improve its whiteness and silica content, and get high purity microsilicon powder with silicon dioxide content greater than 95%. The high purity silicon powder has high added value and can be applied to many fields, thus it is of great significance to the sustainable development of silicon industry.

【技术实现步骤摘要】
制备高纯微硅粉的方法及其应用
本专利技术属于废弃产品综合回收利用领域，具体而言，本专利技术涉及制备高纯微硅粉的方法及其应用。
技术介绍
微硅粉是在硅冶炼过程中产生的SiO2和Si气体与空气中的O2迅速氧化并冷凝而形成的一种超细硅质粉末状材料，一般作为添加剂使用，但是用量很少。我国工业硅生产企业多处边远山区，就近无可大量使用微硅粉做添加剂的相关行业，导致微硅粉受运费的影响而较难销售，大量微硅粉堆积，对环境造成污染的同时还需要花费大量的资金去维持微硅粉的管理，由此，微硅粉就存在外售价格不高且运输物流成本较高的特点。微硅粉的综合利用已经成为了工业硅生产企业的一个难题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种制备高纯微硅粉的方法及其应用。该方法工艺简单，且可有效去除微硅粉中的杂质，提高其白度及二氧化硅含量，得到二氧化硅含量大于95％的高纯微硅粉，该高纯微硅粉具有较高的附加值，可以应用到多种领域，从而对硅产业可持续发展具有重要意义。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备高纯微硅粉的方法，根据本专利技术的实施例，该方法采用湿法提质或火法提质方法对硅微粉进行处理，以便得到二氧化硅含量不低于95％的高纯硅微粉。该方法针对废弃微硅粉，工艺简单，不但可以解决工业硅生产企业微硅粉堆积而造成的资源浪费以及环境污染的问题，还能提升微硅粉自身价值，合适的运用到更多领域，对我国工业硅冶金技术的进步和经济社会的发展具有不小的推动作用。另外，根据本专利技术上述实施例的制备高纯微硅粉的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述湿法提质方法是按照下列步骤进行的：(1)用酸洗液对所述微硅粉进行酸洗处理，以便得到液固混合物；(2)将所述液固混合物进行过滤处理，以便得到滤液和酸洗后微硅粉；(3)将所述酸洗后微硅粉进行干燥处理，以便得到高纯微硅粉。由此，可获得二氧化硅含量大于95％的高纯微硅粉。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述酸洗液选自硝酸、盐酸和硫酸中的至少之一。由此，有利于提高微硅粉中金属杂质的浸出效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述酸洗液的浓度为5-40g/L。由此，可进一步提高微硅粉中金属杂质的浸出效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述酸洗液与所述微硅粉的液固比为1：(1-6)。由此，可进一步提高微硅粉中金属杂质的浸出效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述酸洗处理的温度为20-100摄氏度，时间为0.5-2h。由此，可进一步提高微硅粉中金属杂质的浸出效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述干燥处理的温度为45-175摄氏度。由此，有利于提高高纯微硅粉的品位。在本专利技术的一些实施例中，所述火法提质方法是按照下列步骤进行的：将所述微硅粉进行煅烧处理，然后进行冷却处理，以便得到高纯微硅粉。由此，可获得二氧化硅含量大于95％的高纯微硅粉。在本专利技术的一些实施例中，所述煅烧处理的温度为200-1000摄氏度，时间为10-240min。由此，有利于提高微硅粉中炭和其他杂质的挥发效率。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种涂料，根据本专利技术的实施例，该涂料包括：微硅粉、成膜物质、溶剂和助剂，其中，所述微硅粉为采用上述制备高纯微硅粉的方法得到的高纯微硅粉。由此，可显著提高该涂料的品位。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的采用湿法提质制备高纯微硅粉的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备高纯微硅粉的方法，根据本专利技术的实施例，该方法采用湿法提质或火法提质方法对硅微粉进行处理，以便得到二氧化硅含量不低于95％的高纯硅微粉。专利技术人发现，该方法针对废弃微硅粉，工艺简单，不但可以解决工业硅生产企业微硅粉堆积而造成的资源浪费以及环境污染的问题，还能提升微硅粉自身价值，合适的运用到更多领域，对我国工业硅冶金技术的进步和经济社会的发展具有不小的推动作用。根据本专利技术的实施例，参考图1，湿法提质方法可以按照下列步骤进行的：S100：用酸洗液对微硅粉进行酸洗处理该步骤中，用酸洗液对微硅粉进行酸洗处理，以便得到液固混合物。具体的，将微硅粉与酸洗液按一定比例混合，调节酸洗温度，搅拌一段时间后静置，微硅粉中的金属杂质溶解于酸液中，炭杂质浮在上层。专利技术人发现，用酸洗液对微硅粉进行酸洗处理可将微硅粉中的金属杂质浸出，由此，可达到除杂的目的，提高其二氧化硅的含量。根据本专利技术的一个实施例，酸洗液的具体类型并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，酸洗液可以为选自硝酸、盐酸和硫酸中的至少之一。专利技术人发现，在此类酸液的作用下，可显著提高微硅粉中金属杂质的浸出效率。根据本专利技术的再一个实施例，酸洗液的浓度并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，酸洗液的浓度可以为5-40g/L。专利技术人发现，若酸洗液浓度过高，则酸洗液的溶液密度过大，酸洗时溶液太浓稠，不利于酸洗操作，且会造成酸的浪费；而若酸洗液浓度过低，则对微硅粉中的杂质去除不充分。根据本专利技术的又一个实施例，酸洗液与微硅粉的液固比并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，酸洗液与微硅粉的液固比可以为1：(1-6)。专利技术人发现，液固比过高影响酸洗效果，或酸洗时间要无限延长；液固比过低则增加操作成本，同样的时间内，液固比过低所能处理的微硅粉量较少。根据本专利技术的又一个实施例，酸洗处理的条件并不受特别限制，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本专利技术的一个具体实施例，酸洗处理的温度可以为20-100摄氏度，时间为0.5-2h。专利技术人发现，在酸洗处理过程中，温度和时间是杂质浸出的主要影响条件，当温度过低和时间过短时，杂质去除不干净；当温度过高时溶液呈沸腾状态，存在较大安全隐患，且容易破坏部分打算保留的成分；当酸洗时间过长则造成时间的浪费。专利技术人经过大量实验发现，在本申请所述的温度和时间范围既可将微硅粉中的杂质酸洗去除干净又能节约成本、降低能耗。S200：将液固混合物进行过滤处理该步骤中，将液固混合物进行过滤处理，以便得到滤液和酸洗后微硅粉。具体的，先将上层上浮的炭去除，然后将液固混合物过滤，过滤过程中用清水对微硅粉进行清洗数次，以便降低酸洗后微硅粉中的硫含量。专利技术人发现，由于炭的比重与二氧化硅的差异，通过过滤处理，即可将炭和溶解于酸洗液中金属杂质去除，经进一步水洗，可降低酸洗后微硅粉中硫的含量，从而得到二氧化硅含量较高的酸洗后微硅粉。S300：将酸洗后微硅粉进行干燥处理该步骤中，将酸洗后微硅粉进行干燥处理，以便得到高纯微硅粉。具体的，干燥后，可将酸洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备高纯微硅粉的方法，其特征在于，采用湿法提质或火法提质方法对硅微粉进行处理，以便得到二氧化硅含量不低于95％的高纯硅微粉。

【技术特征摘要】
1.一种制备高纯微硅粉的方法，其特征在于，采用湿法提质或火法提质方法对硅微粉进行处理，以便得到二氧化硅含量不低于95％的高纯硅微粉。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿法提质方法是按照下列步骤进行的：(1)用酸洗液对所述微硅粉进行酸洗处理，以便得到液固混合物；(2)将所述液固混合物进行过滤处理，以便得到滤液和酸洗后微硅粉；(3)将所述酸洗后微硅粉进行干燥处理，以便得到高纯微硅粉。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述酸洗液选自硝酸、盐酸和硫酸中的至少之一。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述酸洗液的浓度为5-40g/L。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：文建华，赵兴凡，康万福，张忠益，任承伟，李巧，张藜，
申请(专利权)人：云南永昌硅业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53