一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113620300A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110904670.6(22)申请日2021.08.07(71)申请人陇川县晶准硅业有限责任公司地址678700云南省德宏傣族景颇族自治州陇川县户撒乡腊撒村委会大海岛村(72)发明人吴桂生杨崇国尹逵龚平均吴炫霆尹青龚颖(74)专利代理机构昆明科阳知识产权代理事务所53111代理人孙山明(51)Int.Cl.C01B33/025(2006.01)C01B33/037(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺(57)摘要本发明涉及工业硅生产技术领域，公开了一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺，S1、原料选取：选取工业硅生产所需要用的原料包括硅石、生物质燃料、石油焦和煤这四种；S2、原料加工；S3、第一次电炉冶炼：将按照一定比例配制好的硅石、生物质燃料、石油焦和煤投入电炉中进行冶炼；S4、提纯处理；S5、第二次电炉冶炼；S6、最后处理，本发明通过设置有搅拌装置，通过搅拌装置中的三相异步电机带动搅拌杆和搅拌叶转动对冶炼电炉中的物料进行搅拌，提高了物料与热气的接触时长，加快了冶炼速度，本发明通过设置有提纯处理，通过加入盐酸和王水，在用蒸馏水中和，大大的去除了工业硅中的杂质，从而提高了工业硅的纯度。CN113620300ACN113620300A权利要求书1/2页1.一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺，其特征在于，制备工艺包括以下步骤：S1、原料选取：选取工业硅生产所需要用的原料包括硅石、生物质燃料、石油焦和煤这四种；S2、原料加工：S1中的硅石、生物质燃料、石油焦和煤都要进行破碎处理，破碎后的硅石、生物质燃料、石油焦和煤的粒度分别要控制在20～60㎜、30～80㎜、10～25㎜、10～20㎜；S3、第一次电炉冶炼：将按照一定比例配制好的硅石、生物质燃料、石油焦和煤投入电炉中进行冶炼，冶炼温度控制在1800℃以上，冶炼过程中需要使用搅拌装置对硅石、生物质燃料、石油焦和煤进行搅拌，提高了它们与热气接触时间，加快冶炼速度，直至硅石还原成液态，再进行1h的闷烧，闷烧完成后将液态硅通过电炉上的出硅口排出，冶炼过程中的烟气要通过空气冷却器进行冷却处理，再通过离心风机抽到专用的除尘箱体中，将烟气中的粉尘收集起来统一处理，除尘后的气体可直接排出；S4、提纯处理：将S3中生产出的液态硅进行提纯处理；S5、第二次电炉冶炼：将S4中提纯后的硅再次放入电炉中进行冶炼，冶炼中需要加入对应比例生物质燃料、石油焦和煤，冶炼过程中需要按照S3中的方法进行搅拌，将冶炼后的液态硅再次通过电炉上的出硅口排出，冶炼过程中产生的烟气要按照S3中的方法进行处理；S6、最后处理：将S5中生产出来的液态硅，也就是制备完成的工业硅放入铸锭模中进行铸锭，铸锭完成后对工业硅破碎处理，挑选粒度在20～180㎜之间工业硅进行称重打包处理，而不在这个粒度范围中的工业硅可进行下一次的电炉冶炼。2.根据权利要求1所述的一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺，其特征在于，所述S1中的生物质燃料为竹、木锯末、边角废料、花生壳、稻壳、玉米秸秆、棉花杆、高粱杆、甘蔗渣、动物粪便等，需要将上述这些生物质燃料进行粉碎、混合、烘干处理，再进行压制处理，将其压制成圆、棱或者方形带孔薪棒，最后将其放在炭化炉中干馏处理后即可成为可直接使用的生物质燃料。3.根据权利要求1所述的一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺，其特征在于，所述S2中硅石、生物质燃料、石油焦和煤的重量比例需要控制在10:1:3:3。4.根据权利要求1所述的一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺，其特征在于，所述S3中的搅拌装置的所有部件为：电机座、三相异步电机、联轴器、搅拌杆子和搅拌叶子，所述电机座为空心正方体盒子，且电机座的材质为不锈钢，所述搅拌杆子和搅拌叶子均为高性能石墨材质制成，可以承受3000℃的高度。5.根据权利要求4所述的一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺，其特征在于，所述电机座通过螺栓安装在冶炼电炉的上表面上，所述三相异步电机安装在电机座的上表面上，且三相异步电机的电机轴活动贯穿电机座，所述联轴器位于电机座的内部，所述联轴器的一端与电机轴固定连接，且联轴器的另一端与搅拌杆子固定连接，所述搅拌杆子活动贯穿冶炼电炉的上表面，且搅拌杆子位于冶炼电炉的内部，所述搅拌叶子的数量为若干个，且搅拌叶子通过石墨制的螺栓对称地固定在搅拌杆子的两侧。6.根据权利要求1所述的一种利用生物质燃料制备工业硅的制备工艺，其特征在于，所述S4中的提纯处理方法为：将S3中的液态硅放入铸锭模中进行铸锭，铸锭完成后将固体硅2CN113620300A权利要求