本申请属于硅渣处理技术领域，具体涉及一种通过浮选从硅渣中回收金属硅的方法。
背景技术：
目前中国已经成长为世界最大工业硅生产国，产能、产量都稳定增长，2012年以后工业硅产量均有增加，且中国工业硅占全球比重也在逐年增加，但是增加幅度逐年降低，这是由于工业硅行业特点所致。工业硅生产受季节性影响较大，且工业硅冶炼需要消耗大量电力资源，导致生产成本始终居高不下，同时由于我国愈发重视绿色环保可持续发展理念使得环保不达标企业停产，对工业硅产量都会造成一定影响。需求与产量的矛盾日益突出，因此许多工业硅生产厂家在积极寻找措施提高工业硅产量。降低工业硅生产成本，除了从生产工艺入手之外还可以从工业硅生产副产物硅渣入手。
硅渣中含有20％左右工业硅，经济价值极高，但是目前针对硅渣中硅的分离与回收相关研究较少，多数硅渣被当作废弃物处理，或作为铺路、建筑材料使用。但是作为建材及相关产品使用虽然可以在一定程度上提高硅渣利用率，但是价值利用率低，无法获得硅渣最大利用价值，工业硅作为废弃物造成了严重的资源浪费。通过一定方法将硅渣中工业硅回收利用，剩余渣相用作建筑材料或其他方法处理可有效增加工业硅附加值。
冶金法中造渣精炼具有操作简单且性价比较高的优点，专利cn201910605441.7，一种高效节能提纯工业硅的发明，但是考虑到使用冶金法回收硅渣中工业硅的成本以及实用性，该方法并不适用于硅渣资源化处理。因为硅渣中工业硅含量为20％左右，使用冶金法回收工业硅不仅效率低，并且成本支出大，经济价值与实用性不高。
浮选法应用于硅渣中工业硅的回收，无需对硅渣进行熔融处理，有效节约能源，操作简单，生产成本低廉，对于提高硅渣附加值有重要意义。专利cn202010748128.1，一种从硅渣中浮选硅的方法的发明，该方法使用了氢氟酸作为表面处理剂，然后使用捕收剂聚氧乙烯醚将硅浮选出来，富硅相回收率约为51％；发表在metallurgicalandmaterialstransactionsbvolume48b,december2017—2859的一篇名为氟化氢辅助浮选炉渣中冶金级硅和金属硅的文章中指出用氟化氢水溶液和捕收剂聚氧乙烯醚浮选硅，富硅相回收率仅为68.3％。但是，这种方法很难实现工业化，并且氢氟酸的使用对环境会产生很不利的影响。
因此，针对现有的问题有必要发明一种对环境友好的从硅渣中回收硅金属的浮选方法。
技术实现要素：
为了解决现有技术的问题，本申请是通过下述方案实现的：
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，磨5～30min；
2)将磨细的硅渣筛选出50-200目的硅渣粉；
3)使用0.1～3mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理，并进行超声分散；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将处理后的硅渣粉与水以重量比为1:70～1:100充分混合，抑制剂淀粉加入量为5～40kg/t，抑制剂硫酸钠加入量为5～30kg/t，捕收剂十二胺的加入量为0.01～0.20kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚的加入量为0.05～0.25kg/t，搅拌2～10min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡15～35min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
有益效果：
1、本发明根据硅相与渣相具有不同的理化性质，通过对硅相与渣相表面处理，使两者的表面电位发生差异，通过浮选的方式将硅相与渣相分离开，为从硅渣中将硅分离提供了理论依据。
2、本发明操作简便，浮选时间短，成本低，不仅实现了硅单质回收，提高产值，而且降低弃渣量，提高了硅渣附加值，提高了环境效益和经济效益。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施方式作进一步地详细描述。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的一种通过浮选从硅渣中回收金属硅方法，包括以下步骤：
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，磨5～30min；
2)将磨细的硅渣筛选出50-200目的硅渣粉；
3)使用表面处理剂对硅渣粉进行表面处理，并进行超声分散，表面处理剂浓度为0.1～3mol/l；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将处理后的硅渣粉与水以重量比为1:70～1:100充分混合，并加入抑制剂、捕收剂和起泡剂，搅拌2～10min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡15～35min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
所述的表面处理剂为稀硫酸。
所述的料液为稀硫酸、浮选废水过滤液的一种或两种。
所述的捕收剂为十二胺。
所述的起泡剂为聚乙二醇十六烷基醚。
所述的表面处理剂的浓度为0.1～3mol/l，抑制剂淀粉的加入量为5～40kg/t、抑制剂硫酸钠加入量为5～30kg/t，捕收剂的加入量为0.01～0.20kg/t，起泡剂的加入量为0.05～0.25kg/t。；
所述的方法还包括将一次浮选的贫硅相均返回步骤(3)中与原硅渣粉合并重新处理。
实施例1
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出80～110目的硅渣粉；
3)使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉5kg/t，加入硫酸钠6kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.019kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
本实施例1硅渣中硅金属回收率为92.1％，富硅相硅含量为85.0％。
实施例2
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出80～110目的硅渣粉；
3)使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉15kg/t，加入硫酸钠12kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.057kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
本实施例2硅渣中硅金属回收率为90.2％，富硅相硅含量为70.0％。
实施例3
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出80～110目的硅渣粉；
3)接着使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉25kg/t，加入硫酸钠18kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.095kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。；
本实施例3硅渣中硅金属回收率为91.1％，硅占比为76.1％。
实施例4
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出110～140目的硅渣粉；
3)表面处理：接着使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉15kg/t，加入硫酸钠18kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.057kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
本实施例4硅渣中硅金属回收率为94.5％，富硅相硅含量为76.2％。
实施例5
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出110～140目的硅渣粉；
3)使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉25kg/t，加入硫酸钠6kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.095kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
本实施例5硅渣中硅金属回收率为93.9％，富硅相硅含量为76.5％。
实施例6
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出110～140目的硅渣粉；
3)使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉5kg/t，加入硫酸钠12kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.019kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
本实施例6硅渣中硅金属回收率为93.5％，富硅相硅含量为77.3％。
实施例7
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出140～170目的硅渣粉；
3)使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉25kg/t，加入硫酸钠12kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.095kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
本实施例7硅渣中硅金属回收率为95.2％，富硅相硅含量为79.2％。
实施例8
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出140～170目的硅渣粉；
3)使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉5kg/t，加入硫酸钠18kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.019kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
本实施例8硅渣中硅金属回收率为95.4％，富硅相硅含量为73.6％。
实施例9
1)用破碎机将硅渣破碎至2mm以下，然后放入不锈钢材质的球磨罐中，球磨5min；
2)将磨细的硅渣筛选出140～170目的硅渣粉；
3)使用浓度为1mol/l的稀硫酸对硅渣粉进行表面处理；
4)将表面处理后的硅渣过滤、洗涤；
5)将表面处理过的硅渣与浮选废水过滤液以质量比1:70充分混合，加入淀粉15kg/t，加入硫酸钠6kg/t，搅拌3min，十二胺加入量为0.057kg/t，起泡剂聚乙二醇十六烷基醚加入量为0.15kg/t，搅拌7min，打开鼓泡开关，待泡沫丰富后，然后刮泡25min，将泡沫经过消泡、过滤、洗涤并干燥得到富硅相，将剩余浆液经过过滤、洗涤、干燥得到贫硅相。
本实施例9硅渣中硅金属回收率为96.1％，富硅相硅含量为73％。