专利名称：一种生产金属硅的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产金属硅的方法，尤其涉及一种无木炭生产金属硅的方法。
中国专利CN1053640C公开了一种用不粘性烟煤经选、洗和焦化后得到的低杂质含量的焦炭作为还原剂生产金属硅的方法，这种方法采用的不粘性烟煤经选、洗后其灰分要小于2.5(重量)％，而市面出售的选洗煤其灰分含量在4(重量)％左右，要使选、洗后的烟煤灰分小于2.5(重量)％，其价格是一般选洗煤、石油焦的2倍以上，而且选、洗后的烟煤还要经过焦化处理，这些都将使金属硅的生产成本大幅度升高，使产品缺乏市场竞争力。
本发明的构思是由于选洗煤的比电阻较大、不容易石墨化，电极更容易深插，将石油焦和选洗煤以一定比例混合后作为还原剂，以降低石油焦的用量，可以减轻由于石油焦石墨化造成的炉底上涨现象，并加入可燃性疏松材料增加冶炼炉内的透气性、增大比电阻，使石油焦、选洗煤不容易发生粘结现象而造成炉底上涨。
本发明所采用的技术方案是在矿热炉中，以硅石为硅源，以石油焦、选洗煤作为还原剂，并加入可燃性疏松材料作为疏松剂，通过冶炼生产金属硅。
所述的可燃性疏松剂为烟杆、木薯杆、高粱杆、玉米杆、谷壳中的任意一种或几种组合，其用量为硅石重量的5％-15％。
所述的还原剂石油焦中碳含量＞85％，灰分＜2％，其用量是硅石重量的27.5％-42.5％；选洗煤中碳含量＞78％，灰分＜4％。
其具体生产工艺如下(1)原料准备1)对硅石化学成分的要求SiO2含量≥99(重量)％，Fe2O3含量≤0.3(重量)％，Al2O3含量≤0.3(重量)％，CaO含量≤0.1(重量)％；2)对还原剂的要求石油焦中碳含量＞85％，灰分＜2％，其用量是硅石重量的27.5％-42.5％；选洗煤中碳含量＞78％，灰分＜4％；3)可燃性疏松材料为烟杆、木薯杆、高粱杆、玉米杆、谷壳中的任意一种或几种，其用量为硅石重量的5％-15％。(2)配置炉料1)根据所用硅石中SiO2含量，按SiO2与C反应的化学方程式，计算出还原批料硅石所需的理论纯碳量；2)按每10kg可燃性疏松材料可提供1kg纯碳计算，扣去可燃性疏松材料所提供的纯碳量，得出应由还原剂提供的理论纯碳量；3)冶炼过程中碳的损耗按10％-12％计，计算出应由还原剂提供的实际纯碳量；4)根据还原剂中石油焦所提供的纯碳量，计算出选洗煤的用量。(3)入炉冶炼将原料混合拌匀后加入矿热炉中冶炼。
经过发明人反复实验证明，采用本发明技术方案可以得到Si＞99(重量)％，Fe＜0.3(重量)％，Ca＜0.2(重量)％，Al＜0.3(重量)％的金属硅，采用本发明在矿热炉内长期生产金属硅炉底不上涨，金属硅的产量比用木炭作为还原剂时的产量增加6％、电耗下降5％。见下表 由以上对比可知，采用本发明的方法生产金属硅，既可降低生产费用，又有利于保护生态环境。由于添加可燃性疏松剂，同时选用石油焦、选洗煤作为还原剂，有效地解决了冶炼时炉底上涨的技术难题，且对选洗煤的要求降低，因此，本发明具有良好的推广应用潜力。
实施例2原料配比①SiO2＝99.2(重量)％、Fe2O3＝0.19(重量)％、Al2O3＝0.18(重量)％、CaO＝0.08(重量)％的硅石200kg，②C＝88(重量)％、灰分＝1.2(重量)％的石油焦62kg，③C＝78.5(重量)％、灰分＝3.8(重量)％的选洗煤41kg，④可燃性疏松材料高粱杆12kg，每根高粱杆长度小于20cm。将上述原料混合拌匀后，加入矿热炉内冶炼。具体的工艺操作方法与用木炭冶炼金属硅的操作相同，得到Fe＝0.29(重量)％、Al＝0.30(重量)％、Ca＝0.19(重量)％的金属硅。
权利要求
1.一种生产金属硅的方法，其特征在于是以硅石为硅源，以石油焦、选洗煤作为还原剂，并加入可燃性疏松材料作为疏松剂，通过冶炼生产金属硅。
2.根据权利要求1所述的一种生产金属硅的方法，其特征在于所述的可燃性疏松剂为烟杆、木薯杆、高粱杆、玉米杆、谷壳中的任意一种或几种组合，其用量为硅石重量的5％-15％。
3.根据权利要求1或2所述的一种生产金属硅的方法，其特征在于所述的还原剂石油焦中碳含量＞85％，灰分＜2％，其用量是硅石重量的27.5％-42.5％；选洗煤中碳含量＞78％，灰分＜4％。
全文摘要
本发明公开了一种生产金属硅的方法。该方法以SiO
文档编号C01B33/025GK1472137SQ0213533
公开日2004年2月4日 申请日期2002年7月29日 优先权日2002年7月29日
发明者王清东, 马显漳, 王炳华 申请人:王清东, 马显漳, 王炳华