[发明专利]一种从硅渣中浮选硅的方法

说明书

本申请公开了一种通过浮选从硅渣中回收金属硅的方法，所述的方法包括以下步骤：1)硅渣粉碎：先将硅渣破碎至块状，然后用双辊破碎机破碎，再用球磨机破碎至相应粒度；2)过筛：将磨细的硅渣筛选出50‑200目的硅渣粉；3)表面预处理：使用表面处理剂对硅渣粉末进行表面处理并进行超声分散；4)过滤：将表面处理后的硅渣过滤并洗涤；5)浮选：将处理后的硅渣与水以一定比例混合，并加入抑制剂、捕收剂和起泡剂搅拌均匀，投入浮选机进行浮选，待泡沫丰富后开始刮泡，泡沫经过消泡、过滤、干燥得到单质硅占比为85％的富硅相，剩余浆液过滤、干燥得到贫硅相，从而实现硅渣资源的高值回收利用。

技术领域

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METALLURGICAL AND MATERIALSTRANSACTIONS B Volume 48B,December 2017—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。

发明内容

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；