[发明专利]一种用中频炉回收硅渣的方法

说明书

本发明公开了一种用中频炉回收硅渣的方法，包括以下步骤：(a)在中频炉内放入总重量为A的硅渣原料进行熔炼；同时准备好总重量为0.2A的脱硅剂；(b)控制中频炉内温度至1430～1510℃，将重量为B的脱硅剂加入炉内，并使得炉内CO₂浓度达到5％～10％，之后进行搅拌，其中B＜0.2A；(c)炉内反应完成后，将渣液倒入摇包内搅拌扒渣，所述摇包内提前放入重量为C的脱硅剂，其中B+C＝0.2A，C＜B；(d)过滤摇包内的产物，回收固相。本发明的目的在于提供一种用中频炉回收硅渣的方法，以解决现有技术中硅渣回收处理的产物中含有大量氧化铝的问题，实现降低回收产物中铝元素的含量、提高硅质回收率的目的。

技术领域

本发明涉及硅渣处理领域，具体涉及一种用中频炉回收硅渣的方法。

背景技术

硅渣为经过脱硅操作所分离出的一类固体物质，其中依然含有大量硅元素，若直接废弃较为可惜，它依然具有回收能力。因此，对于硅渣进行回收处理能够有效的变废为宝节约资源。现有的回收方式是以赤泥作为脱硅剂中的活性物质，和硅渣中的硅元素进行反映，生产二氧化硅将其分离出来。赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物，用作脱硅剂虽然成本极低能够废物利用，但是其中含有的大量铝元素会生成氧化铝，进而影响到回收的硅质的纯度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用中频炉回收硅渣的方法，以解决现有技术中硅渣回收处理的产物中含有大量氧化铝的问题，实现降低回收产物中铝元素的含量、提高硅质回收率的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用中频炉回收硅渣的方法，包括以下步骤：

(a)在中频炉内放入总重量为A的硅渣原料进行熔炼；同时准备好总重量为0.2A的脱硅剂；

(b)控制中频炉内温度至1430～1510℃，将重量为B的脱硅剂加入炉内，并使得炉内CO₂浓度达到5％～10％，之后进行搅拌，其中B＜0.2A；

(c)炉内反应完成后，将渣液倒入摇包内搅拌扒渣，所述摇包内提前放入重量为C的脱硅剂，其中B+C＝0.2A，C＜B；

(d)过滤摇包内的产物，回收固相。

针对现有技术中硅渣回收处理的产物中含有大量氧化铝的问题，本发明提出一种用中频炉回收硅渣的方法，在中频炉内放入总重量为A的硅渣原料进行熔炼；同时准备好总重量为0.2A的脱硅剂，控制中频炉内温度至1430～1510℃，将重量为B的脱硅剂加入炉内。由氧化自由能与温度关系曲线可得，当温度高于1510℃时，碳的氧化自由能变化比硅小，碳比硅更易氧化，因而会对硅造成保护。同时，申请人研究发现，当温度低于1430℃时，受热力学因素与动力学因素的双重影响，在硅氧化的同时极易引起钒的氧化，因此我们控制中频炉内温度在1430～1510℃区间内，既可以让碳元素对钛元素进行保护，避免钛元素被氧化，同时又能够确保硅元素处于容易被氧化的氧化自由能区间内。脱硅剂总用量为硅渣原料总重量的0.2倍，直接加入中频炉内的用量B仅仅是脱硅剂总用量的一部分。在熔炼开始时炉内CO₂浓度需满足5％～10％，从而通过二氧化碳辅助脱硅剂进行脱硅，此时的二氧化碳也起到脱硅剂的作用，其反应原理为二氧化碳和硅生成一氧化碳和二氧化硅。炉内反应完成后，将渣液倒入摇包内搅拌扒渣，所述摇包内提前放入重量为C的脱硅剂，其中B+C＝0.2A，C＜B。即是将剩余的脱硅剂放入摇包内进行二次反应，提高对硅的脱离回收能力，避免中频炉内反应不完全；此过程能够显著提高对硅元素的回收率。最后过滤摇包内的产物，回收固相。