CN110182812A - 一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法，其特点是以气肥煤和硅石粉、粘结剂为原料，采用热压成型工艺，将混合料成型、烘干制得低灰高碳、化学活性好、比电阻通常较高、机械强度高的炭质还原剂产品。采用本发明无需高温干馏碳化、烧结工序，烘干后的团块颗粒可直接用作炭质还原剂入炉冶炼使用，可替代石油焦、木炭、兰炭等炭质材料。冶炼过程中产生的气体通过回收装置制造煤气，热解干馏后的团块颗粒技术指标优于传统炭质还原剂标准，具有炉料透气性好、气孔率高、生产成本低、降低电耗、提高产品质量、资源循环利用高等特点。
Description
技术领域
本发明属于硅业冶炼技术领域，具体涉及一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法。
背景技术
目前，我国硅业冶炼使用的炭质还原剂大多是以木炭、石油焦、木块、兰炭为原料，按一定配比组成的传统混合型炭质还原剂。随着我国工业硅产品在国内外市场的扩大，造成了硅业生产用主要原炭质还原剂材料的供应短缺和价格的上涨，其中木炭和石油焦的货源很紧，价格上涨幅度大，而且质量不稳定，这无疑使工业硅生产面临很大的困难。采用石油焦虽然可作为炭质还原剂，但因其随着煅烧温度的升高石墨化程度高，导电能力增强，比电阻急剧下降；而且使炉面结壳严重导致影响炉料的透气性，刺火严重，炉况不易控制。木炭虽然是工业硅生产最理想的炭质还原剂，但由于烧制木炭需砍伐大量树木，破坏了生态环境。所以，开发绿色环保、成本低廉的适合工业硅冶炼用碳质炭质还原剂，扩大炭质还原剂来源，解决国内工业硅冶炼面临炭质还原剂短缺问题，成为我国硅业冶重要内容。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低灰高碳、化学活性好、机械强度高、成本低、绿色环保，可替代石油焦、木炭、兰炭、烟煤等炭材料的工业硅炭质还原剂的制备方法。
一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法，包括按重量份计的以下组分：气肥煤70～95，硅石粉0～30，粘结剂1～5。
本发明的目的是这样实现的，具体包括以下步骤：
⑴将气肥煤和硅石粉量混合搅拌均匀；其质量比为(70～90)∶(0～30)；
⑵在上述混合料中加入粘结剂搅拌5～8分钟。其质量比为100∶(1～5)；；
⑶将上述搅拌均匀的混合料进行成型为10-60mm的团块颗粒；
⑷将成型的团块颗粒通过200℃～300℃蒸汽烘干1～2个小时即得炭质还原剂产品。
本发明所述的气肥煤，其技术指标为：灰分＜4％、挥发份＞38％、粘结指数＞85％。
本发明所述的硅石粉为石英石加工过程和工业硅矿热炉冶炼工程中经过除尘器收集的硅石粉料和除尘灰。
本发明所述的粘结剂为变性淀粉、水溶性聚合物、天然高分子纤维素、增粘干燥剂中的一种或几种混合物。(其中增粘剂有河南中包科技有限公司生产)。
本发明的有益效果表现为：
1.本发明使气肥煤和回收的硅石粉尘有效应用于工业硅冶炼，拓展了气肥煤的应用领域，创新了气肥煤作为工业硅冶炼炭质还原剂的先例，实现了硅石粉和冶炼除尘灰等资源的循环综合利用，对我国保护生态环境具有重要意义。
2.本发明生产的炭质还原剂团块颗粒，操作简单，成本低，成型率达98％，颗粒强度较高达150kg/球；用于工业硅冶炼，可替代石油焦、木炭、兰炭等炭质还原剂使用，技术指标高于传统炭质还原剂材料。具有低灰高碳、孔隙率大、比表面积大、密度低、化学活性好、比电阻高、机械强度高、改善炉料透气性，炉况稳定，提升产量等优点。
具体实施方式
实施例1
⑴按比例将气肥煤950k送入混合搅拌机内；
⑵在上述混合料中加入变性淀粉50kg，继续搅拌5-8分钟；
⑶将搅拌均匀的混合料送入成型机成型；
⑷将成型好的团块颗粒通过200℃～300℃蒸汽烘干2个小时即得炭质还原剂产品。
实施例2
⑴按比例将气肥煤800kg和硅石粉200kg进行混合搅拌均匀；
⑵在上述混合料中加入树脂粉30kg，继续搅拌5-8分钟；
⑶将搅拌均匀的混合料送入成型机成型；
⑷将成型好的团块颗粒通过200℃～300℃蒸汽烘干1.5个小时即得炭质还原剂产品。
实施例3
⑴按比例将气肥煤700kg和硅石粉300kg进行混合搅拌均匀；
⑵在上述混合料中加入增粘剂20kg，继续搅拌5-8分钟；
⑶将搅拌均匀的混合料送入成型机成型；
⑷将成型好的团块颗粒通过200℃～300℃蒸汽烘干1个小时即得炭质还原剂产品。
本发明将气肥煤和硅石粉尘成型的炭质还原剂用于工业硅冶炼生产，与传统使用石油焦、木炭、兰炭等混合作还原剂相比，灰分降低1.6％，碳含量增加8.5％，提高了工业硅的纯净度，减少了还原剂的配比量；由于气肥煤和硅石粉尘成型的团块颗粒强度高、热稳定性、比电阻高的特征，使投料损耗和炉面烧损减少8％以上，还原性提高20％以上，有效降低率工业硅冶炼的电能及电极的单位消耗量，且有效提升了气肥煤和硅石粉尘的资源利用价值，实现了节能环保、资源循环利用的目的。
Claims (5)
1.一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法，其特征在于：包括按重量份计的以下组分：气肥煤70～95份，硅石粉0～30份，粘结剂1～5份。
2.根据权利要求1所述的一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法，其特征在于：
⑴将气肥煤和硅石粉计量混合搅拌均匀；其质量比为(70～95)∶(0～30)；
⑵在上述混合料中加入粘结剂搅拌。其质量比为100∶(1～5)；
⑶将上述搅拌均匀的混合料进行压密、成型为10-60mm的团块颗粒；
⑷将成型好的团块颗粒通过200℃～300℃蒸汽烘干1～2个小时即得炭质还原剂产品。
3.根据权利要求1所述的一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法，其特征在于：所述的气肥煤技术指标为：灰分＜4％、挥发分＞38％、粘结指数＞85％。
4.根据权利要求1所述的一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法，其特征在于：所述的粘结剂为变性淀粉、水溶性聚合物、天然高分子纤维素、增粘干燥剂中的一种或几种混合物。
5.根据权利要求1所述的一种气肥煤用作硅业炭质还原剂的方法，其特征在于：所述的硅石粉为石英石加工过程和工业硅矿热炉冶炼工程中经过除尘器收集的硅石粉料和除尘灰。
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