一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法技术

本发明专利技术涉及冶金技术领域，具体涉及一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法，首先将硅渣破碎，加入等离子水进行浆化，得到硅渣浆液，然后加入调整剂

【技术实现步骤摘要】
一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法
。

技术介绍

[0002]随着冶金法精炼金属硅的蓬勃发展，工业硅渣的堆弃量逐渐增多
。
而工业硅渣因价格低廉，一直都被作为固体废弃物堆放，不但占用了大量的土地资源，同时还会造成严重的环境污染
。
与此同时，这种粗放的处理方式还会使得大量的硅资源不能得到有效回收利用而损失
。
而目前光伏行业飞速发展，工业硅的价格也不断上涨，如果将硅渣中的金属硅回收再利用不仅可以带来相对可观的经济效益，还可以很好的解决其所造成的环境污染问题，促进硅产业的发展，但由于硅渣的高度杂质化和复杂的化学成分，使其难以进行有效回收
。
因此需要一种有效的回收工业硅渣中金属硅的方法
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法，以解决工业硅渣的高度杂质化和复杂的化学成分，使其难以进行有效回收的问题
。
[0004]基于上述目的，本专利技术提供了一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法，具体步骤如下：
[0005](1)
将硅渣破碎，然后加入等离子水进行浆化，得到硅渣浆液；
[0006](2)
将调整剂加入到矿渣浆料中，搅拌3‑
5min
充分混合，使得硅渣浆液的
PH
＝7‑9，之后加入抑制剂，搅拌2‑
4min
，然后加入捕获剂，搅拌2‑
7min
，再加入起泡剂，搅拌1‑
5min
后开启充气阀门产生气泡，再刮泡8‑
15min
，最后用等离子水冲洗至中性后抽滤烘干，得到精选硅渣；
[0007](3)
将精选硅渣与造渣剂加入到混料机中进行充分混合，之后放入中频感应炉内进行电磁
‑
造渣精炼，精炼温度为
1450
‑
1600℃
，精炼时间为1‑
2.5h
，进行吹气精炼，通入气体的压力为1‑
20MPa
，流量为
0.5
‑
10m3/h
，通气时间为
0.1
‑
0.5h
，吹气精炼结束后保温
0.2
‑
1h
，去除渣液，得到精炼硅液；
[0008](4)
将精炼硅液倒入模具进行冷却，得到金属硅
。
[0009]优选的，所述步骤
(1)
中硅渣破碎后粒度不大于
50
目
。
[0010]优选的，所述步骤
(1)
中硅渣浆液的浓度为
10wt
％
‑
35wt
％
。
[0011]优选的，所述步骤
(2)
中调整剂为生石灰粉或者氧化镁
。
[0012]优选的，所述步骤
(2)
中抑制剂为乳酸
、
柠檬酸
、
水杨酸铵
、
二乙烯三胺
、
三乙烯四胺
、
草酸
、
六偏磷酸钠
、
水玻璃中的一种或者几种的混合物，加入量以矿渣浆料的重量计为
50
‑
100g/t。
[0013]优选的，所述步骤
(2)
中捕选剂为丁基黄药
、
煤油中的一种，加入量以矿渣浆料的重量计为
20
‑
30g/t。
[0014]优选的，所述步骤
(2)
中起泡剂为4号浮选油，加入量以矿渣浆料的重量计为
10
‑
15g/t。
[0015]优选的，所述步骤
(3)
中造渣剂的成分为基础料
90wt
％
‑
95wt
％和辅助料
5wt
％
‑
10wt
％，其中基础料为
CaO、SiO2、CaF2、MgO、Na2CO3，
Li2O
份和
Al2O3，其中
CaO
为基础料的
1wt
％～
100wt
％，
CaF2为基础料的
1wt
％～
30wt
％，辅助料为
MgCl2,NaCl
和
CaCl2中的一种或几种的混合物
[0016]优选的，所述步骤
(3)
中精选硅渣和造渣剂的重量比为
10:1
‑
20。
[0017]优选的，所述步骤
(3)
中气体为氩气
、
氯气
、
水蒸气
、CO
和
CO2中的一种或几种的混合气体
。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]工艺简便：本方法操作简单，使用的试剂和设备都比较常见，易于现场生产和实施
。
[0020]生产效率高：本方法的工艺流程合理，生产过程中可控性较好，可以大幅提高生产效率，降低生产成本
。
[0021]产物质量高：通过电磁
‑
造渣精炼联合吹气精炼的方式并配合造渣剂从工业硅渣中制备金属硅，可以制备高纯度金属硅，纯度可以达到
99.5
％以上
。
[0022]综上所述，本专利技术提供了一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法，实现固体废弃物的再回收利用，充分体现了循环经济的发展模式，实现了变废为宝的理念，节约了自然资源
。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进一步详细说明
。
[0024]实施例1[0025]一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法，具体步骤如下：
[0026](1)
硅渣由苏州川茂金属材料有限公司提供，将硅渣破碎，破碎后粒度不大于
30
目，然后加入等离子水进行浆化，得到浓度为
25wt
％的硅渣浆液；
[0027](2)
将生石灰粉加入到
10t
矿渣浆料中，搅拌
3min
充分混合，使得硅渣浆液的
PH
＝8，之后加入
70g
草酸，搅拌
4min
，然后加入
20g
煤油，搅拌
6min
，再加入
15g
起泡剂，搅拌
2min
后开启充气阀门产生气泡，再刮泡
14min
，最后用等离子水冲洗至中性后抽滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有效回收工业硅渣中金属硅的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)
将硅渣破碎，然后加入等离子水进行浆化，得到硅渣浆液；
(2)
将调整剂加入到矿渣浆料中，搅拌3‑
5min
充分混合，使得硅渣浆液的
PH
＝7‑9，之后加入抑制剂，搅拌2‑
4min
，然后加入捕获剂，搅拌2‑
7min
，再加入起泡剂，搅拌1‑
5min
后开启充气阀门产生气泡，再刮泡8‑
15min
，最后用等离子水冲洗至中性后抽滤烘干，得到精选硅渣；
(3)
将精选硅渣与造渣剂加入到混料机中进行充分混合，之后放入中频感应炉内进行电磁
‑
造渣精炼，精炼温度为
1400
‑
1500℃
，精炼时间为1‑
2.5h
，进行吹气精炼，通入气体的压力为1‑
20MPa
，流量为
0.5
‑
10m3/h
，通气时间为
0.1
‑
0.5h
，吹气精炼结束后保温
0.2
‑
1h
，去除渣液，得到精炼硅液；
(4)
将精炼硅液倒入模具进行冷却，得到金属硅
。2.
根据权利要求1所述的有效回收工业硅渣中金属硅的方法，其特征在于，所述步骤
(1)
中硅渣破碎后粒度不大于
50
目
。3.
根据权利要求1所述的有效回收工业硅渣中金属硅的方法，其特征在于，所述步骤
(1)
中硅渣浆液的浓度为
10wt
％
‑
35wt
％
。4.
根据权利要求1所述的有效回收工业硅渣中金属硅的方法，其特征在于，所述步骤
(2)
中调整剂为生石灰粉或者氧化镁
。5.
根据权利要求1所述的有效回收工业硅渣中金属硅的方法，其特征在于，所述步骤
(2)
中抑制剂为乳酸
、
柠檬酸
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艺澄，邢鹏飞，张照阳，吴纪清，郭晓琳，冯琰，王耀萱，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：