[发明专利]一种冶炼含氯化物强腐蚀性硅渣的装置及其方法

权利要求书

1.一种冶炼含氯化物强腐蚀性硅渣的装置，其特征在于：包括熔炼炉和石墨坩埚；

所述熔炼炉内具有一容纳硅渣的圆柱状的型腔，所述熔炼炉的侧壁内部沿着周向自上而下设置有容纳通水线圈的型腔，且该型腔内设置有通水线圈实现对熔炼炉内腔进行加热；所述熔炼炉的内壁沿着竖直方向设置有导向槽；

所述石墨坩埚设置在熔炼炉内，所述石墨坩埚的外壁上沿着竖直方向设置有与熔炼炉内壁的导向槽配合的导向块，所述石墨坩埚的顶端设置有吊耳，通过吊装实现石墨坩埚移出或放入熔炼炉内。

2.一种冶炼含氯化物强腐蚀性硅渣的方法，其特征在于：具体方法如下：

S1：工业硅渣破碎及一次筛选：首先将熔融工业硅渣倒出，进行保温冷却；然后将工业硅渣进行破碎得到含有工业硅颗粒的硅渣颗粒I，且硅渣颗粒I的粒度为60-200目；根据硅与渣的光学特性差异，将硅渣颗粒I进行一次色选，得到达到工业硅品质要求的单质硅颗粒和硅渣颗粒II；

S2：工业硅渣的二次筛选：将S1中硅渣颗粒II破碎，再进行一次或两次色选分离得到精矿、中矿、尾矿三种产物，其中精矿为工业单质硅颗粒，中矿中单质硅的含量为5-20%，尾矿中单质硅的含量为2-5%；

S3：单质硅颗粒的表面处理：将S1和S2中达到工业硅品质要求的单质硅颗粒加入表面改性剂，并充分搅拌均匀；

S4：单质硅颗粒的干燥：将单质硅颗粒进行干燥，且干燥温度为100-200℃，干燥后的含水量小于1%；

S5：单质硅颗粒的熔融：将完成干燥后的单质硅颗粒放入到石墨坩埚中，同时在石墨坩埚中加入氢氧化钠颗粒作为覆盖剂；加热到1500-1800℃，氢氧化钠漂浮在熔融的硅液表面上，减少硅液被氧化；

S6：单质硅液保温冷却：将熔融硅液保温冷却中的保温过程为在保温容器中维持熔融态，冷却过程为随保温容器自然冷却。

3.根据权利要求2所述的一种冶炼含氯化物强腐蚀性硅渣的方法，其特征在于：所述S6中保温容器为保温槽或加有保温盖或保温层的硅池；硅液的冷却凝固时间为自然凝固时间的一倍以上。

4.根据权利要求2所述的一种冶炼含氯化物强腐蚀性硅渣的方法，其特征在于：将S2中的中矿经过重熔后实现渣硅的分离得到单质硅颗粒和硅渣，硅渣中单质硅的质量含量不高于2%，且单质硅颗粒加入到S3步骤中进行。

5.根据权利要求2所述的一种冶炼含氯化物强腐蚀性硅渣的方法，其特征在于：所述S1和S2中所述色选工艺可以采用单层/双层履带式机型，采用高性能LED光源系统，智能光控技术，对被选硅渣进行施光；采用履带传送给料系统，将硅渣颗粒均匀输送到检测分离区域；图像采集系统采用2-8个高清全彩镜头对硅渣的颜色信息进行全面捕获，运用颜色和形状相结合的全数字图像处理算法进行分选；采用智能高频电磁阀对硅渣颗粒进行挑选，响应时间短至几个毫秒。