[发明专利]利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi2

权利要求书

1.利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi₂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、将酸溶性钛渣、金刚石线硅片切割废料、CaO和Al₂O₃按质量比1：1～1.5：0.85～1.0：0.23～0.4混合均匀后，进行球磨，得混合料；

B、将混合料进行还原熔炼，熔炼完成后，经冷却、破碎和渣金分离，得Ti-Si合金；

C、将Ti-Si合金进行一次精炼耦合定向凝固，得粗C54-TiSi₂；控制一次精炼耦合定向凝固的参数为：熔炼温度为1500～1600℃，定向凝固下拉速度为10～100μm/s，磁场强度为0.1～20T；

D、粗C54-TiSi₂经破碎后，进行超声碱浸深度除Si；

E、深度除Si后的C54-TiSi₂粉末进行二次定向凝固，即得高纯C54-TiSi₂；控制二次定向凝固的参数为：熔炼温度为1500～1600℃，定向凝固下拉速度为1～10μm/s，磁场强度为0.1～20T。

2.根据权利要求1所述的利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi₂的方法，其特征在于：步骤A中，至少满足下列的一项：

所述酸溶性钛渣中含有TiO₂：71.56～83.27wt.％，FeO：2.29～7.84wt.％，MnO：0.59～1.02wt.％，CaO：1.86～2.16wt.％，MgO：5.87～7.14wt％，SiO₂：2.28～5.82wt.％，Al₂O₃：1.48～2.66wt.％；

所述金刚石线硅片切割废料中含有Si：81.56～92.13wt.％，SiO₂：7.26～17.46wt.％；

所述球磨的时间为5～15min；

所述混合料的粒径为-74μm占比82～89％。

3.根据权利要求1所述的利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi₂的方法，其特征在于：步骤B中，所述还原熔炼的温度为1500～1600℃；所述还原熔炼的时间为60～240min。

4.根据权利要求1所述的利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi₂的方法，其特征在于：步骤B中，所述Ti-Si合金中Ti：27～38wt.％，Si：57～60wt.％，Fe：2.1～3.0wt.％，Mn：0.4～0.6wt.％。

5.根据权利要求1所述的利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi₂的方法，其特征在于：步骤C中，将一次精炼耦合定向凝固获得的铸锭进行切头去尾，沿物相分离界线切割后，得粗C54-TiSi₂。

6.根据权利要求1所述的利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi₂的方法，其特征在于：步骤D中，粗C54-TiSi₂破碎至粒度-74μm占比90％以上。

7.根据权利要求1所述的利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi₂的方法，其特征在于：步骤D中，所述超声碱浸深度除Si的参数为：NaOH溶液的质量浓度为5～15％，碱浸温度为75～85℃，碱浸时间为5～20min，液固比为2.5～3.5：1，超声波发生器的功率为0～150W。

8.根据权利要求1所述的利用金刚石线硅片切割废料和酸溶性钛渣生产C54-TiSi₂的方法，其特征在于：步骤E中，将二次定向凝固获得的铸锭进行切头去尾，沿物相分离界线切割后，得高纯C54-TiSi₂。