Способ получения кремния

 

Изобретение относится к способам получения кремния в рудно-термических печах, позволяет повысить выход кремния и снизить расход электроэнергии. Смешивают 5-50 мас.% от общего количества кремноземсодержащего сырья фракции (1,0)-(+0,08) мм с таким же количеством мелкодисперсного восстановителя. Полученную смесь добавляют к оставшемуся количеству сырья и восстановителя, перемешивают и проводят плавку шихты в рудно-термической печи. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4498618/23-26 (22) 08.08.88 (46) 07.11.90. Бюл. № 41 (71) Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магчиевой и электродной промышленности (72) Л. В. Черняховский, Н. В. Евсеев, В. И. Чалых, Ю. С. Махалов, Л. В. Покрывайло, Б. И. Зильберг, Н. Б. Леонов, К. С. Елкин, Е. Н. Щапов и В. И. Скорняков (53) 546.28 (088.8) (56) Рысс М. А. Производство ферросплавов.— М.: Металлургия, 1985, с. 8.

Изобретение относится к способам получения кремния в руднотермических печах.

Цель изобретения — повышение выхода кремния и снижение расхода электроэнергии.

Пример. В качестве кремнеземсодержащего сырья используют кварцевый песок или дробленый кварцит, которые направляются, как и другие компоненты шихты, в приемные бункера дозировочного отделения. В дозировочном отделении производится взвешивание компонентов шихты при следующем массовом соотношении, мас.0 0:

Кремнеземсодержащее сырье фра кции 20 — 70 м м 29

Кремнеземсодержащее сырье фракции — 1,0 мм ...+0,8 мм 14

Углеродсодержа щий восстановитель, в том числе: древесный уголь 8 нефтекокс 6 каменный уголь 16 древесная щепа 27.

Затем указанное количество кремнеземсодержа щего сырья фра кции — 1,0... +

„Л0„„1604738 А 1 (51)5 С 01 В ЗЗ/02 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЯ (57) Изобретение относится к способам получения кремния в рудно-термических печах, позволяет повысить выход кремния и снизить расход электроэнергии. Смешивают 5—

50 мас00 от общего количества кремнеземсодержащего сырья фракции (— 1,0)— — (+0,08) мм с таким же количеством мелкодисперсного восстановителя. Полученную смесь добавляют к оставшемуся количеству сырья и восстановителя, перемешивают и проводят плавку шихты в рудно-термической печи. 2 табл.

+0,08 мм (что составляет 33 мас.0 0 от общего количества сырья) смешивают с таким же количеством углеродсодержащего восстановителя в шнековом смесителе до однородной массы.

Далее указанная масса поступает на транспортерную ленту, где смешивается с остальным количесвом сырья и восстановителя в виде «слоеного пирога». Смешанная шихта направляется в карманы руднотермической печи, откуда она по труботечкам подается на колошник руднотермической печи. Испытания проводят на крупнолабораторной печи мощностью 180 кВт.

В печи двуокись кремния восстанавли вается углердсодержащим материалом при температуре на первой стадии 1700—

1850 С и на второй — при 200 †22 С.

Процесс ведут непрерывно, образующийся кремний выпускают через летку и после застывания дробят. При этом удельный расход электроэнергии составляет 19,8 тыс.кВт.ч на 1 т выплавляемого кремния.

1604738

Формула изобретения таьпица 1

Состав мас.2, и свойства пихты

Покаэатепи исследуемых пихт

1 (III) с испопьэованием 33 мас мелкой фракции сырья

II) с испольованием 20 мас.2 елкой фрак>вп> нрья

IV) c испоньованием 30 мас елкой фракции

ырья

) с испопьч ванием 60 мас,2 елкой фракпии.

ырья (1) с испол эо»вием 3 и мелкой фрак сырья

Иэвестная пихта

Эб

21>3

26

21,3

8 б

27

6

16

8 б

1б

8 б

1б

S

16

120

138,6

140,4

136

118

123

22,3

19,96

19,8

22,79

20,23

22,078

1,82

1>90

1,898

1,807

1,96

1,86 Таблица2

Содержание фракций, мас.Е

ИспыУдельный

Выход

Si, туемая шихта расход электроэнергии, кВт. ч/ кг

-10,0 -5,0 -3,0 -1,0

+5,0 +3,0 +1,0 +0,5

-0,5 -0,3 -0,15

+0,3 +0,15 +0,08

-0,0

+0,0

2,5 4,3

2,5 2,4

1,1 0,8

17,2 7,3

32,2 38,7

7,6

10,7

59,8

12,1

70,1

III

5,4

6,9

1,7

4,4 3,9

4,3 3,1

35,2 61,2

4,3 71,2

2,8 26,3

26,05

22,75

19,8

20,8

23,85

1,35

1,63

1,96

1,85

1,54

Во всех пяти исследуемых шихтах содержание кремниевого сырья мелкой фракции составляет 33 мас.Х от всей массы кремнеземсодержашего сырья (шихта III представлена в табл.1).

Составитель И. Веденеева

Редактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук Корректор С. Шевкун

Заказ 3429 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Зависимость удельного электросопротивления шихт, расхода электроэнергии и про изводительности печи от количества введе2 ного в шихту кремнеземсодержащего сырья фракции — 1,0...+0,08 мм, а также результаты по известному способу представлены в табл. 1.

В табл. 2 представлены результаты плавок в зависимости от фракционного состава мелкодисперсной части сырья, подаваемого на первую стадию смешения.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход продукта и снизить расход электроэнергии на его получение.

Кварцит фракции 20-70 мм

Кремнеэемсодернащее сырье фракции -1,0...+0>08;s»>

Угперодсодеркапий восстановитель:

Древесный угол

Нефтяной кокс

Каменный уголь

Древесная пепе

Удельное эпектросопротивление ев>хты при 1> 1200-1600 С, Омсм

Удельный расход электроэнергии, кВт. ч/т

Удеяьннф расход электроэнеогии, кВт, ч/т

Выход кремния> кг/ч

Способ получения кремния, включающии смешение мелкодисперсного кремнеземсодержащего сырья с углеродсодержащим восстановителем, плавку в руднотермической печи, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода кремния и снижения расхо- да электроэнергии, смешение осуществляют в две стадии, сначала смешивают сырье

10 фракции — 0,1...+0,08 мм, взятое в количестве 5 — 50 мас.о от общего количества сырья, с таким же количеством восстановителя и полученную смесь добавляют к остальному количеству сырья и восстановителя.