Способ получения кремния Советский патент 1990 года по МПК C01B33/02 

Изобретение относится к способам получения кремния и его сплавов.

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

Приме р. При производстве I т кремния образуется 225 кг пыли фракции -8+0,04 мм, которая содержит 0,8 мас.% Ге,03или 1,26 кг Fe. Выделенная из этой пыли грохочением, Фракция -4+0,0 мм составляет 153 кг и содержит уже 1,1 мае.% Ре20з. Из этой фракции, в результате сепарации в электромагнитном сепараторе СЭ-3, выделена магнитная фракция, которая составила 3 мас.% или 4,59 кг. В ней содержится 17 мас.% FejO или 0,564 кг Fe и 2 мас.% Fe3C или 0,0856 кг Fe. После удаления магнитной составляющей и объединения очищенной пыли с фракцией - 8,0 4,0 мм количество железа в крулнодисперсной пыли составило: 1,26 - (0,564 +

+ 0,085Ь) 0,615 кг, чтс, соответствует 0,878 кг ., или 0,39 мас.% Fee05.

Очищенную от железа пыль брикетируют и направляют в дозировочное отделение, где производится взвешивание компонентов шихты. Содержание брикетированной пыли в шихте составляет 32 мас.%.

Состав шихты с максимальным использованием пыли и влияние ее на содержащие примеси Fe приведены в табл,1.

Смешанная шихта направляется в кзр- маны руднотермичг.скпй печи, откуда она подается на колошник печи. В руднотермичсской печи двуокись кремния восстанавливается углеродом, содержащимся в брикетированной пыли и древесной щепе, при температуре на первой стадии 1700-1850РС и на второй - при 2000-2200°С. Процесс ведут непрерывно, образующийся кремний выпускаСЛ

со

СП

00

ю

Сл

ют через летку и после застывания дробят.

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

Основные показатели выплавки кремния с добавками к шихте, очищенной от железа крупнодисперсной пыли в виде брикетов в количестве 14, 21 и 32 мас.1, приведены в табл.3.

Химический и гранулометрический составы исходной пыли газоочистки, а также химический состав фракции, подвергаемой магнитной сепарации, представлены в табл.А,5 и 6.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет удешевить продукт за

5

0

счет снижения удельного расхода кварцита, углеродсодержащих восстановителей и электроэнергии при сохранении сортности выплавляемого кремния.

Формула изобретения

Способ получения кремния, включающий смешение кварцита, углеродсо- держащего восстановителя и брикетированной пыли газоочистки фракции -8 + 0,04 мм, восстановительную плавку в руднотермической печи, отличающийся тем, что, с целью удешевления продукта при сохранении его чистоты по железу, на смешение подают пыль в количестве 14, мас.%г причем перед брикетированием из нее выделяют фракцию - 4 + 0,04 мм, подвергают ее магнитной сепарации и немагнитную составляющую объединяют с оставшейся пылью.

Таблица 1

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.

Пыль в виде брикетов32

Кварцит36

Древесная щепа32

в том числе:

древесный уголь нефтяной кокс каменный уголь древесная щепа

Крупнодисперсная пыль

газоочистки в виде бри

0,382 0,225

Содержание примеси Fe, вносимое инструментом при обработке составляет 0,2 мас.% Всего при плавке стандартной шихты содержание Ре в кремнии составляет 0,807 мас.%

Таблица

32

3 3 8 33

Химический состав пыли, газоочистки ЭТЦ

Содержание, мас.%

79,8 0,5 0,7

Табяица5

Гранулометрический состав пыли, поступаюииП я систему газоочистки ЭТЦ НриАЗл

Содержание фракции, мае.Т 53

Продолжение табл.2

ТаблицаЗ

Таблица4 поступающий в систему ИркАЗа

1,7 0,50,20,4 4,6 11,6

10

10

715358258

Таблицаб Химический состав пыли фракции -4+0j04 мм

Компоненты I CaOMgO NaeOK«0 Ссвоб. SiC

Содержа-- ние,

мас.% 34,9 0,5 1,1 1,9 0,6 0,3 0,4 26,0 34,3