Шихта для получения кремния Советский патент 1977 года по МПК C01B33/02 C22B5/10 

Известна щихта для получения кремния следующего состава,вес.%: Кварц (кусковой) 62,0 Уголь древесный 32,6 Кокс нефтяной5,4

Предложенная шихта отличается тем, что в ее состав вместо древесного угля введены сажа и связующее при следующем содержании компонентов, вес.%: Кварцевый песок 60-75 Нефтяной кокс 12-24 Сажа6-18

Связующее0-20

Это позволяет интенсифицировать технологический процесс, повысить качество и снизить себестоимость получаемого кремния.

В предложенной шихте целесообразно применять нефтяной кокс крупностью 0-6 мм по МР.ТУ 12 и 105-64 и сажу с удельной поверхностью 10-ЗОм /г

При использовании одной сажи (без добавки нефтяного кокса) вследствие ее большой активности наблюдается более раннее восстановление окиси кремния ( до моноокиси (SiO) и улетучивание последней. Добавка нефтяного кокса сметдает зону восстановления в область более высоких температур, где имеются благоприятные уелоВИЯ для восстановления моноокиси кремния до углеродистого кремния и далее до металлического.

Уменьшение потерь моносясисн кремния способствует улуааенню удельных показателей по расходу сырьевых материал ов и электроэнергии И .повышению теплового КПД электропечи. При этом мелкоз нистый нефтяной кокс в несколько раз дешевле сажи.

Применение комбинированного .восстановителя нефтяного кокса и сажи возможно двояким способе.

1.Нефтяной кокс и сажу смешивают с кварцевым песком и окусковывают в

виде брикетов или гранул. Окускованную шихту загружают в электропечь.

2.Нефтяной кокс и сажу смешивают и окусковывают. Окускованная смесь

загружается в электропечь совместно с кварцевым песком.

В качестве связующего при окусковании шихты предлагается применять: а) концентраты сульфитно-спиртовой

барды на основе катионов натрия, магния или аммония (не вносящих вредных примесей) в количестве до 10% от веса сухой ШИХТЫ; б) каменноугольный или нефтяной пек в количестве до 20%

В случае необходимости для регулирования пористости брикетов (гранул) в шихту могут быть введены органические разрыхляющие известные добавки: древесные опилки, стружки и др.

Пример. В качестве исходных материалов применялись: кварцевый песок состава ui0299,8%, ,02% сажа гранулированная марки ТМ-15 и мелкозернистый нефтяной кокс.

В качестве связующего использовался концентрат сульфитно-спиртовой барды марки КБЖ на натриевой основе в количестве 8% от веса сухой шихты.

Эксперименты проводились на дуговой рудновосстановительной электропечи мощностью около 100 КВТ. Печь однофазная с одним электродом и токопроводящей подиной. Электрический режим: напряжение 38-42 в, ток от 2500 до 3000 а.

При применении указанной шихты бьпо получено кремния нулевой марки 90% и первого сорта 10; себестоимость кремния снижена на 50-60

руб/т. Удельный расход электроэнергии составил от 22,3 до 23,7, квтч/кг.

Формула изобретения

Шяхта для получения кремаия, включающая кварц и нефтяной кокс, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества и снижения себестоимости получаемого кремния, в ее состав введена сажа и связующее при следующем содержании компонентов , вес.%:

Кварцевый песок 60-75 Нефтяной кокс12-24

Сажаб-1В

Связующее0-20

2. Шихта по П.1, отличающаяся тем, что связующее выбрано из группы, содержащей сульфитноспиртовую барду на основе катиона магния, сульфитно-спиртовую барду иа основе катиона аммония, каменноугольный пек, нефтяной пек.