专利名称：一种工业硅炉外精炼工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非金属的提纯，特别是工业硅炉外的精炼。
目前工业硅炉外精炼所采用的工艺大多是氯化工艺，即利用氯与工业硅中的杂质铁、铝、钙等发生化学反应(、、)，使其生成氯化物AlCl3、FeCl3从工业硅中分离出来，达到工业硅精炼的目的，但氯化工艺存在如下缺点，一是氯气是剧毒气体，造成严重的环境污染，若操作不慎发生泄漏还可能引起中毒和伤亡；二是氯气为酸性气体，生成物残留在工业硅中会带入以工业硅为原料，辅料的其它产品或终端产品，污染转移形成二次污染，并且在精炼过程中腐蚀设备，缩短其使用寿命。
本发明的目的是克服上述发明污染环境，腐蚀设备的缺点，提供一种杂质含量低，无污染，无腐蚀且无需改造设备的工业硅炉外精炼工艺。
本发明是通过如下措施实现上述目的的。
矿热炉内冶炼成液态硅的混合物，出炉后添加SiO2粉搅拌，吹气使其发生化学反应去杂质最后结晶，其主要特点是矿热炉内冶炼后的液态硅混合物出炉前，在预先烘热的浇包内放入干稻草或谷壳或麦杆使其燃烧，液态硅混合物倒入浇包内添加适量SiO2粉，(亦可不加SiO2粉)与其充分搅拌均匀，再吹入一定压力的氧气，氧与液态硅混合物(金属相)中的Fe、Al、Ca发生化学反应
生成Fe3O4、Al2O3、CaO进入渣相后提纯，再进行二次浇注，分离去渣，提纯结晶。
采用本发明的工业硅炉外精炼工艺，无环境污染，改善了生产者的工作条件，无毒气泄漏，有利用工人的身心健康，产品不带入氯元素造成的二次污染，质量好，等级高，性能稳定，投资少，不用改造现有设备，见效快，操作简单，适用于中小企业。
下面结合实施例对本发明作详细说明。
矿热炉内液态硅混合物出炉前10分钟，用木炭将浇包烘到80～150℃左右，倒掉包内残留物，再向浇包内加入干稻草、(谷壳、麦杆均可)作保温层，出炉后20分钟左右按500～600Kg混合物加入10公斤SiO2粉作熔剂和防止硅氧化的保护剂，用木棒将液态硅混合物充分搅拌均匀，出炉时间控制在1小时以内。把开启少量氧气的吹氧棒插入浇包内液态硅中进行吹氧，吹氧压力为0.3～1.0公斤/cm2，使液态硅混合物达到沸腾状态即可，吹氧10～20分钟，(视液态硅量多少，杂质含量高低缩短或延长1-5分钟)，抽出吹氧棒停止吹氧。在出炉及吹氧过程中可随时添加干稻草(干谷壳、麦杆等)于浇包内，以保持浇包内温度在1550℃左右，氧与液态硅混合物(金属相中的铁、铅、钙等杂质发生化学反应
生成Fe3O4、Al2O3、CaO等氧化物进入渣相悬浮出来，接着进行二次浇注，把提纯后的液态硅与渣相分离，精炼后的液态硅于定模中冷却结晶，即可达到纯度为A级Si99.3％、Fe0.4％、Al0.2％、Ca0.1％B级Si99％、Fe0.5％、Al0.3％、Ca0.2％的高等级工业硅。
权利要求
1.一种工业硅炉外精炼工艺，包括在矿热炉内冶炼成液态硅的混合物，出炉后添加SiO2粉搅拌，吹气使其发生化学反应，去杂质后结晶，其特征在于矿热炉内冶炼后的液态硅混合物出炉前，在预先烘热的浇包内放入干稻草或谷壳或麦杆使其燃烧，液态硅混合物倒入浇包内添加适量SiO2粉(亦可不加SiO2粉)与其充分搅拌均匀，再吹入一定压力的氧气，氧与液态硅混合物(金属相)中的Fe、Al、Ca发生化学反应生成Fe3O4、Al2O3、CaO进入渣相后提纯，再进行二次浇注，分离去渣，提纯结晶。
全文摘要
本发明涉及一种工业硅炉外精炼工艺，其主要特点是矿热炉冶炼后液态硅混合物出炉后，加入稻草、谷壳等保温材料，添加适量的SiO
文档编号C01B33/00GK1166451SQ9710810
公开日1997年12月3日 申请日期1997年6月12日 优先权日1997年6月12日
发明者陈永良, 谢富春, 房兴, 陈小华, 袁华, 左生荣, 李芳斌, 谭云益, 陈志龙, 胡奇珍, 阳少云 申请人:炎陵县铁合金厂