Способ получения кремния

 

Изобретение относится к способам получения кремния и его сплавов и позволяет удешевить продукцию при сохранении ее чистоты по железу. Смешивают кварцит с древесной щепой и добавляют брикетированную пыль газоочистки фракции - 8 + 0,04 мм в количестве 14,5 - 32 мас.% от массы шихты, причем перед брикетированием пыли выделяют фракцию -4+0,04 мм, подвергают ее магнитной сепарации и немагнитную составляющую объединяют с оставшейся пылью. 6 табл.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 33 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Смешанная шихта аправляется в нарманы руднотермичсской печи, откуда она подается на колошник печи. В руднотермич -crook печи двуокись кремния восстанавливается углеродом, содержащимся в брикетированной пыли и древесной щепе, при температуре на первой стадии 1700-1850 С и на второй— при 2000-2200 С. Процесс ведут непрерывно, образующийся кремний выпускаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ГССР

1 (21) 443?661/23-26 (22) 27.04.88 (46) 15,01,90. Вюл. h 2 (7l) Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и гроектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) Н.В. Евсеев, Н.ф. Радченко, Л.В. Черняховский, A.И, Вегунов, В.И. Скорняков, В. В. 11,або и Л.В. Покрывайло (53) 546 ° 28 (08S.S) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1344735, кл. С 01 В 33/02, 1986.

Изобретение относитс я к способам получения кремния и его сплавов.

Цель изобретения — удешевление продукта при сохранении его чистоты по железу.

Пример. При производстве I т кремния образуется 225 кг пыли фракции -8+0,04 мм, которая содержит

O S мас,7. Fe Оз или 1,26 кг Fe. Выделенная иэ этой пыли грохочением, фракция -4+0,0- мм составляет 153 кг и содержит уже 1,1 мас.7. Fe Og . Из этой фракции, в результате сепарации в электромагнитном сепараторе С3-3, выделена магнитная фракция, которая составила 3 мас.7. или 4,59 кг. В ней содержится 17 мас.% Fe>OlI или

0,564 кг Fe и 2 мас.% Fe C или

0,0856 кг Fe. После удаления магнитной составляющей и объединения очищенной пыли с фракцией - 6,0 + 4,0 мм количество железа в крупнодисперсной пыли составило: l 26 — (0,564 +

„.SUÄÄ1535825 A 1

2 (54) СНОСОВ ПОЛуЧЕНИя 1сРЕ11НИя (57) Изобретение относится к способам получения кремния и его сплавов и попоэволяет удешевить продукцин при сохранении ее чистоты по железу. Смешивают кварцит с древесной щепой и добавляют брикетированную пыль газоочистки фракции — 8+0,04 мм в количестве 14,5-32 мас.7 or массы шихты, причем перед брикетированием пыли выделяют фракцию -4+0,04 мм, подверга ют ее магнитной сепарации и немагнитную составляющую объединяют с оставшейся пыльx:. 6 табл.

+ 0,0856)= 0,615 кг, что соответствует 0,878 кг Fего или 0,39 мас.7, Fe 0ý.

Очищенную от железа пыль брикетируют и направляют в доэировочное отделение, где производится вэвешивание компонентов шихты, Содержание брикетированной пыли в шихте состав- СЛ ляет 32 мас,7.. QO

Состав шихты с максимальным исполь — ЬР эованием пыли и влияние ее на содер- Ql жашие примеси Fe приведены в табл,l, 1535825

Компоненты шихты

Содерщаиие s

Содершание в кремнии примеси

Fe вносимое компонентами, кг

Примечание

Наименование

Количество, мас.X кремнии примеси

Fe,мас.X

Пыль в виде брикетов

3,82

О, 382

Кварцит

Древесная щепа

36

2,25

0,225

Таблица Р

Исследуемые шихты

Компонент шихты и показатель

4 (прототип) 36 39

32 47

39

39

46,5

2,5

8

3

8

32 33

2,8

7,2

3l ют череэ летку и после застывания дробят.

Зависимость качества кремния, расхода электроэнергии и производитель- 5 ности печи от количества введенной крупнодисперсной пыли в виде брикетов представлена в табл.2.

Основные показатели выплавки кремния с добавками к шихте, очищенной от шелеэа крупнодисперсной пыпи в виде брикетов в количестве 14, 21 и

32 мас.Х, приведены в табл.3.

Химический и гранулометрический составы исходной пыли газоочистки, а татке химический состав фрак!;ии, подвергаемой магнитной сепарации, представлены в табл.4,5 и 6.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет удешевить продукт за

Кварцит, мас.Х

Восстановители, мас.X в том числе: древесный уголь нефтяной кокс каменный уголь древесная щепа

Крупнодисперсная пыль газоочистки в виде брисчет снижения удельного расхода кварцита, углеродсодержащих восстановителей и электроэнергии при сохранении сортности виплавляемого кремния.

Формула изобретения

Способ получения кремния, включающий смешение кварцита, углеродсодершащего восстановителя и брикетированной пыли газоочистки фракции -8

+ 0,04 мм, восстановительную плавку в руднотермической печи, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью удешевления продукта при сохранении его чистоты по железу, на смешение подают пыль в количестве 14,5-32 мас,Х, причем перед брикетированием из нее выделяют фракцию - 4 + 0,04 мм, подвергают ее магнитной сепарации и немагнитную составляющую объединяют с оставшейся пылью.

Таблица 1

Содержание примеси Fe, вносимое инструментом при обработке составляет 0,2 мас.X

Всего при плавке стандартной шихты содержание Ре в кремнии составляет 0,807 мас,X

1535825

Продощкение табл.2

Исследуемые щихты

Компонент шихты и показатель

2 3 4 (прототип) 14

14,5

l9,3 20,7

2,51 2,34

20,54 20,3

2,36 2,4) О,800 0,804 0,807 1,О

Кр2

Кр2 Кр2

Кр2

Таблица 3

Нихта

Шихта, содеркащая очищенной пыли, мас.й

По к а э ат ели по прототипу (14 мас.Z пыли) 32

1,570

1,395

1,395

0,666

1,0

20,7!

9,9!

9,3

2,34

2,43

2,51

Т а б л и ц а 4

Химический состав пыли, поступарщий в систему газоочистки ЭТЦ ИркАЭа

Компоненты SiO< А1дОа FeqO g CaO NgO

NayO КоО Ссвоб. SiC

Содер каниеэ мас.4

79,8 0,5 0,7 1,7 0,5 0,2 0,4 4,6 11,6

Таблицаэ

ГраиулометрическиЯ состав пыли, поступающий а систему гаэоочистки ЭТЦ йркАЭа

Раэмер частиц

I%I

О,OOI 0 ° 001-0 ° 005

0,02-0,04 0,04-1,0

Cotteprauue фракttHM мас. l

4 0 ю 9 кетов, мас.X

Удельный расход эл.энергии, кВт ч/т

Проиэводительность, кг/ч

Содержание Fe в кремнии, мас.Ж

Сортность кремния (марки) Удельные расходы т/т кварцит древесный уголь нефтяной кокс каменный уголь древесная щепа пыль в виде брикетов

Удельный расход эл.энергии, тыс. кВт, ч/т

Производительность, кг/ч

1,963

0,)76

0,088

0,194

1,9!,840

0,10

0,07

0,)70

I,647

1535825

Т а б л и ц а 6

I Компоненты SiÎе

SiC

34 9 О 5 1, 1

1,9 0,6 0,3

0,4 26,0 34,3

Корректор Н, Ревская

Редактор И. Киштулинец

Заказ 922

Тираж 411

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раувская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

Содержание, мас,X

Хикр4еский состав пыли фракции -4+0,04 мм

А1 0 РеуОз СаО YgO На О К О Ссвоб, Составитель И. Веденеева

Техред Л.Олийнык