本发明专利技术公开了一种用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂及其制备方法，复合碳质还原剂包括提纯碳粉，以及木炭粉和/或石油焦粉，提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉的重量百分比为100:0~40:40~0；所述的提纯碳粉是将铝电解后的废弃阴极经浮选法分离提纯获得的提纯碳粉，其含有重量百分比80~91%的固定碳、1.5~3%的灰份、5~7%的挥发份。所述的制备方法包括：将铝电解后废弃的阴极破碎、细磨至粒度-74?m的颗粒占90%以上；调整料浆的液固重量比至1:2~4，加入捕收剂、抑制剂、起泡剂，采用闭路浮选分离出提纯碳粉和电解质；按配比将提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉混合均匀，得到复合碳质还原剂。本发明专利技术充分利用可回收碳资源，可替代10~30%的木炭还原剂，碳的利用效率提高10%，提高了金属硅的产量和质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属硅冶炼
，具体涉及。
技术介绍
可用于电炉冶炼金属硅的碳质还原剂种类很多，如木炭、无烟煤、烟煤、石油焦等， 现有技术的金属硅冶炼的碳质还原剂还是以木炭为主，因为木炭具有反应活性好、比电阻高、不易发生石墨化等优点，是最能满足金属硅冶炼要求的碳质还原剂，在金属硅冶炼生产中，木炭还原剂大约占生产成本的35 40%。目前，国内生产I吨金属硅需消耗大约I.2^1. 6吨木炭，而生产I吨木炭需消耗大约5吨木材，严重的破坏了森林资源。为此，人们不断探索冶炼金属硅的新方法，寻找替代木炭的金属硅冶炼还原剂。其一，采用石油焦替代木炭作还原剂，石油焦的固定碳含量高，但是石油焦会导致强石墨化，使炉底上涨，影响生产；其二，用无烟煤替代木炭作还原剂，但是无烟煤比电阻低，不利于电极深插；其三，用烟煤替代木炭作还原剂，但是烟煤固定碳含量低，机械强度差，冶炼过程中烧损大。所以，开发一种可以降低木炭使用量的碳质还原剂，对于电炉冶炼金属硅产业以及环保事业都是非常有利的。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂，第二目的在于提供上述复合碳质还原剂的制备方法。本专利技术的第一目的是这样实现的，所述的复合碳质还原剂包括提纯碳粉，以及木炭粉和/或石油焦粉，提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉的重量百分比为100:(Γ40:4(Γ0 ;所述的提纯碳粉是将铝电解后的废弃阴极经浮选法分离提纯获得的提纯碳粉，其含有重量百分比 80 91%的固定碳、I. 5 3%的灰份、5 7%的挥发份。作为优选技术方案所述的提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉的重量百分比为100:2(Γ40:2(Γ0。所述的木炭粉含有重量百分比54 58%的固定碳、22 26%的灰份、15 17%的挥发份；所述的石油焦粉含有重量百分比86 89%的固定碳、O. 2 O. 4%的灰份、7 10%的挥发份。所述的复合碳质还原剂加入重量百分比2 5%的粘结剂，经冷压成型、干燥制得复合碳质还原剂球团。本专利技术的第二目的是这样实现的，所述的复合碳质还原剂的制备方法包括以下步骤，具体为Α、制备提纯碳粉将铝电解后废弃的阴极破碎、细磨至粒度-74Mm的颗粒占90%以上； 调整料浆的液固重量比至1:2 4，加入捕收剂、抑制剂、起泡剂，采用闭路浮选分离出提纯碳粉和电解质，提纯碳粉含有重量百分比80%以上的固定碳；B、混合按重量百分比为100:(Γ40:4(Γ0取提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉，混合均匀，得到所述的复合碳质还原剂。作为优选技术方案所述的复合碳质还原剂加入重量百分比2 5%的粘结剂，经冷压成型、干燥制得复合碳质还原剂球团。本专利技术以电解铝之后废弃的阴极为原料，采用浮选方法(优选油团聚选择性絮凝法)提取其中的碳粉(即提纯碳粉)，该碳粉中固定碳的含量较高、灰分小，作为替换木炭的良好原料，配合石油焦粉组合成一种能满足金属硅冶炼对还原剂的物理化学性能要求的优质碳质还原剂。与现有技术相比，本专利技术采用电解铝之后的废弃阴极提纯出的碳粉，充分利用了可回收碳资源；复合碳质还原剂作为金属硅冶炼的还原剂使用，可替代1(Γ30%的木炭还原剂，同时将碳的利用效率提高了 10%;复合碳质还原剂中固定碳含量高、灰分低，杂质含量少，有助于提高金属硅产品的产量和质量。附图说明图I为本专利技术复合碳质还原剂制备方法工艺流程示意图。具体实施例下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但不得以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变更或改进，均属于本专利技术的保护范围。本专利技术所述的复合碳质还原剂，包括提纯碳粉，以及木炭粉和/或石油焦粉，提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉的重量百分比为100:(Γ40:4(Γ0 ;所述的提纯碳粉是将铝电解后的废弃阴极经浮选法分离提纯获得的提纯碳粉，其含有重量百分比80、1%的固定碳、I. 5^3% 的灰份、5 7%的挥发份。作为优选实施方式所述的提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉的重量百分比为100:2(Γ40:20、。石油焦粉是一种固定碳含量高、灰分很少的碳原料，但是其容易石墨化的的特性，添加量宜少，所以作为优选方式，石油焦粉不超过木炭粉和石油焦粉混合物重量的50%为宜。所述的木炭粉含有重量百分比54 58%的固定碳、22 26%的灰份、15 17%的挥发份；所述的石油焦粉含有重量百分比86 89%的固定碳、O. 2 O. 4%的灰份、7 10%的挥发份。所述的复合碳质还原剂加入重量百分比2 5%的粘结剂，经冷压成型、干燥制得复合碳质还原剂球团。如图I所示，本专利技术所述的用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂的制备方法，包括以下步骤，具体为Α、制备提纯碳粉将铝电解后废弃的阴极破碎、细磨至粒度-74Mm的颗粒占90%以上； 调整料浆的液固重量比至1:2 4，加入捕收剂、抑制剂、起泡剂，采用闭路浮选分离出提纯碳粉和电解质，提纯碳粉含有重量百分比80%以上的固定碳；B、混合按重量百分比为100:(Γ40:4(Γ0取提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉，混合均匀，得到所述的复合碳质还原剂。作为优选实施方式A步骤中获得的电解质返回电解铝工序。所述的复合碳质还原剂加入粘结剂，经冷压成型、干燥制得复合碳质还原剂球团。所述的粘结剂为GY型煤粘结剂、膨润土、煤浙青或石油浙青的一种，粘结剂的使用量为复合碳质还原剂重量百分比的2 5%。所述的捕收剂为柴油、GH、N9858或JD-IV中的一种或两种以上组合，捕收剂的使用量为 30(Tl500g/t。所述的抑制剂为水玻璃、CMC或变性淀粉中的一种或两种以上组合，抑制剂的使用量为200 1500 go所述的起泡剂为2号油、或仲辛醇中的一种或两种组合，起泡剂的使用量为2 50本专利技术的工作原理本专利技术以电解铝之后废弃的阴极为原料，采用浮选方法(优选油团聚选择性絮凝法)提取其中的碳粉(即提纯碳粉)，该碳粉中固定碳的含量较高、灰分小，作为替换木炭的良好原料，配合石油焦粉组合成一种能满足金属硅冶炼对还原剂的物理化学性能要求的优质碳质还原剂。实施例I将铝电解后废弃的阴极破碎、细磨至粒度-74Mm的颗粒占90%以上；调整料浆的液固重量比至1:2，加入GH、变性淀粉、2号油，采用闭路浮选分离出提纯碳粉和电解质；提纯碳粉含重量百分比80%的固定碳、I. 5%的灰份、6. 5%的挥发份；按重量百分比为100:40取提纯碳粉、石油焦粉，石油焦粉含重量百分比86. 5%的固定碳、O. 2%的灰份、8. 5%的挥发份，混合均匀，得到所述的复合碳质还原剂，复合碳质还原剂含重量百分比81. 86%的固定碳、I. 12% 的灰份、7. 07%的挥发份。实施例2将铝电解后废弃的阴极破碎、细磨至粒度-74Mm的颗粒占90%以上；调整料浆的液固重量比至1:3，加入柴油、水玻璃、2号油，采用闭路浮选分离出提纯碳粉和电解质；提纯碳粉含重量百分比85%的固定碳、3%的灰份、7%的挥发份；按重量百分比为100:20:20取提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉，木炭粉含重量百分比54%的固定碳、24%的灰份、15%的挥发份，石油焦粉含重量百分比88%的固定碳、O. 2%的灰份、10%的挥发份，混合均匀，得到所述的复合碳质还原剂，复合碳质还原剂含重量百分比81%的固定碳、5. 6%的灰份、8. 6%的挥发份。实施例3将铝电解后废弃的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂，其特征是：所述的复合碳质还原剂包括提纯碳粉，以及木炭粉和/或石油焦粉，提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉的重量百分比为100:0~40:40~0；所述的提纯碳粉是将铝电解后的废弃阴极经浮选法分离提纯获得的提纯碳粉，其含有重量百分比80~91%的固定碳、1.5~3%的灰份、5~7%的挥发份。
【技术特征摘要】
1.一种用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂，其特征是所述的复合碳质还原剂包括提纯碳粉，以及木炭粉和/或石油焦粉，提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉的重量百分比为 100: (Γ40:40、；所述的提纯碳粉是将铝电解后的废弃阴极经浮选法分离提纯获得的提纯碳粉，其含有重量百分比8(Γ91%的固定碳、I. 5^3%的灰份、5 7%的挥发份。2.根据权利要求I所述的用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂，其特征是所述的提纯碳粉、木炭粉、石油焦粉的重量百分比为100:2(Γ40:2(Γ0。3.根据权利要求I所述的用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂，其特征是所述的木炭粉含有重量百分比54飞8%的固定碳、22 26%的灰份、15 17%的挥发份；所述的石油焦粉含有重量百分比86 89%的固定碳、O. 2 O. 4%的灰份、7 10%的挥发份。4.根据权利要求I所述的用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂，其特征是所述的复合碳质还原剂加入重量百分比2 5%的粘结剂，经冷压成型、干燥制得复合碳质还原剂球团。5.一种权利要求I所述的用于冶炼金属硅的复合碳质还原剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤，具体为Α、制备提纯碳粉将铝电解后废弃的阴极破碎、细磨至粒度-74Mm的颗粒占90%以上； 调整料浆的液固重量比至1:2 4，加入...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢刚，包崇军，张永平，陈科彤，闫森，李怀仁，杨大锦，杨毅，杨钢，和晓才，徐亚飞，廖元双，张晶，简胜，李永佳，于站良，许娜，李小英，刁微之，赵德平，张旭东，
申请(专利权)人：昆明冶金研究院，
类型：发明
国别省市：
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