[发明专利]工业硅用石油焦的筛选方法、碳质还原剂和工业硅的冶炼方法

说明书

本发明涉及工业硅冶炼和新能源技术领域，公开了一种工业硅用石油焦的筛选方法、碳质还原剂和工业硅的冶炼方法。该筛选方法包括：测定石油焦的性能参数，筛选同时满足以下条件的石油焦：(1)挥发分含量不低于13重量％，(2)将石油焦进行烧结处理，得到的烧结物为饼状物，且所述饼状物的哈氏可磨性指数不大于100。根据本发明的筛选方法，选择满足特定性能指标的石油焦，能够获得适合作为工业硅冶炼用碳质还原剂的石油焦，从而能够提高实际工业硅冶炼生产中石油焦选择的效率，且本发明的碳质还原剂无需或仅需少量的木炭，能够保证生产的需要和大幅降低生产成本，且得到的硅品位高、产率高。

技术领域

本发明涉及工业硅冶炼和新能源技术领域，具体涉及一种工业硅用石油焦的筛选方法、一种碳质还原剂和一种工业硅的冶炼方法。

背景技术

木炭、洗煤是目前工业硅行业内常用的碳质还原剂，木炭工艺和洗煤油焦工艺是目前工业硅生产的主流工艺。由于木炭对森林资源的依赖，严重破坏生态环境，随着森林资源的保护意识加强，木炭供应的日趋紧张，降低木炭使用量已经成为趋势。因此，必须寻找适合工业硅冶炼的新型碳质还原剂，以保证生产的需要和降低生产成本。在国外，一些工业硅冶炼技术先进的国家，如挪威等以煤或煤基炭作为工业硅冶炼的还原剂，可降低生产成本，提高企业的经济效益。但煤或煤基炭存在灰分含量高的问题，从而导致工业硅产品中微量元素含量，影响产品质量及其等级。

石油焦作为碳质还原剂之一，具有灰分含量小、固定碳含量高，具有一定的机械强度等特点，可根据炉况和产品质量要求作为还原剂使用。中国石油焦年产量为2500万吨左右，以石油焦替代木炭作为工业硅冶炼还原剂，一方面能够拓宽石油焦的应用领域，同时可提高石油焦的附加值。但目前国内延迟焦化装置为了提高经济效益，都采取比较苛刻的工艺操作条件以得到更高的液体产物收率，因此对石油焦的挥发分有严格的考核指标，要求石油焦(生焦)的挥发分不能大于12％，一般平均在10％左右。

CN 103626183A公开了一种工业硅生产用还原剂，该还原剂按质量百分比由0～100％的石油焦颗粒和0～100％的改性石油焦颗粒组成，所述石油焦颗粒和改性石油焦颗粒的粒度均在5～60mm范围内。该还原剂的干基固定碳≥76％，可残留灰分≤1％，挥发份10％～16％，水分≤8％，可延长一倍左右的炉龄。但是，该还原剂中石油焦的反应活性有待提高。

而且，并不是所有的石油焦都适合作为工业硅冶炼用碳质还原剂，因此，为了提高实际生产效率，有必要对满足使用条件的石油焦进行筛选，然而，如何对满足工业硅冶炼用碳质还原剂使用条件的石油焦进行筛选，并未见有相关的报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种工业硅用石油焦的筛选方法、一种碳质还原剂和一种工业硅的冶炼方法，根据本发明的筛选方法，选择满足特定性能指标的石油焦，能够获得适合作为工业硅冶炼用碳质还原剂的石油焦，从而能够提高实际工业硅冶炼生产中石油焦选择的效率，且本发明的碳质还原剂无需或仅需少量的木炭，能够保证生产的需要和大幅降低生产成本，且得到的硅品位高、产率高。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种工业硅用石油焦的筛选方法，该方法包括：测定石油焦的性能参数，筛选同时满足以下条件的石油焦：

(1)挥发分含量不低于13重量％，

(2)将石油焦进行烧结处理，得到的烧结物为饼状物，且所述饼状物的哈氏可磨性指数不大于100。

第二方面，本发明提供了一种碳质还原剂，该碳质还原剂包括烟煤和/或无烟煤、石油焦和木炭，以碳质还原剂的重量为基准，烟煤和/或无烟煤的含量为1-90重量％，石油焦的含量为1-90重量％，木炭的含量为0-20重量％；

其中，所述石油焦同时满足以下条件：

(1)挥发分含量不低于13重量％，