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

Изобретение относится к способам получения кремния в руднотермических печах.

Цель изобретения - повышение выхода кремния и снижение расхода электроэнергии.

Пример. В качестве кремнеземсодержа- ш,его 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.%: Кремнеземсодержашее сырье фракции 20-70 мм29

Кремнеземсодержашее сырье фракции - 1,0 мм ...+0,8 мм 14 Углеродсодержаший восстановитель, в том числе: древесный уголь8

нефтекокс6

каменный уголь16

древесная щепа27.

Затем указанное количество кремнезем- содержащего сырья фракции -1,0...+

+ 0,08 мм (что составляет 33 мас.% 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 руднотерми- ческой 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 200-2200°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.

О5 О 4;:

СО 00

Зависимость удельного элeкtpocoпpoтив- ления шихт, расхода электроэнергии и про. изводительности печи от количества введе ного в шихту кремнеземсодержащего сырья фракции - 1,0...+0,08 мм, а та кже 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.

Формула изобретения

Способ получения кремния, включающий смешение мелкодисперсного кремнезе1«содер- жащего сырья с углеродсодержащим восстановителем, плавку в руднотермической печи, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода кремния и снижения расхода электроэнергии, смешение осуществляют в две стадии, сначала смешивают сырье фракции -0,1...-|-0,08 мм, взятое в количестве 5-50 мас.% от общего количества сырья, с таким же количеством восстановителя и полученную смесь добавляют к остальному количеству сырья и восстановителя.

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.

Углеродсодсржащий восстановитель:

Древесный угол

Нефтяной кокс

Каменный уголь

Древесная щепа

Удельное электросопротивление

шнхты при f 1200-1600 С,

Удельный расход электроэнергии,

кВт,ч/т

Удельнмй рлсход электроэнеггии,

кВт, ч/т

Выход кремния, кг/ч

Таблица 1

8

6 16 27

138,6 19,96

1,90

16

27

118 22,79

1,807

120 22,5

1,Я2

Таблица 2