CN113247904A - 微硅粉回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微硅粉回收方法，包括如下步骤：根据预设物料配比，将分别称取的微硅粉、粘接剂和还原剂进行混合配料，得到混合制粒原料；通过制粒工序料仓将混合制粒原料加入制粒机，并通过向制粒机中中喷水对混合制粒原料进行增湿处理后，进行制粒得到粒料；通过回转窑对粒料进行回转窑焙烧处理，脱除粒料中部分易挥发的物质；通过耐高温料罐自动输送系统将焙烧后的粒料运输至高温还原工序的炉前料仓，通过炉前料仓下方的密闭螺旋，将焙烧后的粒料均匀的加到矿热电炉内，经高温还原反应后，得到工业硅。利用本发明能够解决现有技术中目前的微硅粉存在的回收不完全且回收产生的价值较低等问题。

Description

微硅粉回收方法

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，更为具体地，涉及一种微硅粉回收方法。

背景技术

微硅粉也叫硅灰或凝聚硅灰，是在冶炼硅铁或工业硅过程中产生的气相物质经过滤、氧化、冷凝、沉淀而形成。由于微硅粉中二氧化硅属无定型物质。活性高，颗粒细小，比表面积大。具有优良的理化性能。过去认为是一种工业废弃物，现在越来越多地被认为是一种宝贵资源。

早期大部分硅铁生产企业对微硅粉的回收不够重视，一些规模较大的企业尽管回收了微硅粉，但没有发现其中的价值，而且这些回收来的微硅粉尚属粗放型的工业副产品。近几年，由于国家对环保的重视，逐步加强了对污染企业的管理，特别是国内对高强混凝土需求的增加，许多生产企业配备了收尘设备，并开发、引进了加密技术。

工业生产中微硅粉包括两个部分粉尘，一部分是出炉的烟气预处理收集的大颗粒灰尘和含碳粉尘，大约占微硅粉的5％～10％，硅含量偏低；剩下部分是硅含量高的布袋尘。目前微硅粉为分类处置。高品质微硅粉即布袋尘，在高强度混凝土、微硅粉喷射混凝土、复合增强密度剂、硅粉砂浆、低水泥浇注料等方面的应用成果都已通过了部级或省、市级技术鉴定，技术经济效果显著。但硅含量低、含碳高的微硅粉，由于硅含量偏低，且杂质含量高，难以实现工业化应用，目前主要以堆存为主，且尚未有合适的工艺进行回收利用。

专利CN 106219550 B提出了一种利用工业废料微硅粉制备工业硅的方法及生产系统。公开了一种利用工业废料微硅粉制备工业硅的方法，包括对工业废料微硅粉进行加密处理，然后与还原剂进行混合配料并搅拌，得混合物料；向混合物料中加入水进行搅拌，搅拌后经成球处理制得微硅粉球团；将微硅粉球团在1600℃-2000℃的温度下还原冶炼19min-21min，即可得到工业硅。此专利公开的方法，虽然提供了一种利用工业废料微硅粉制备工业硅的方法，但是还存在以下问题：造球流程长，环境较差；球料含水高，直接入炉导致能耗高、且球料在炉内容易爆裂，导致烟尘率高、硅直收率低。同时球料由于挥发物和杂质含量高，硅产品质量难以保证。同样该方法不适用于低品位微硅粉的回收。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种微硅粉回收方法，以解决目前的微硅粉存在的回收不完全且回收产生的价值较低等问题。

本发明提供一种微硅粉回收方法，包括如下步骤：

根据预设物料配比，将分别称取的微硅粉、粘接剂和还原剂进行混合配料，得到混合制粒原料；

通过制粒工序料仓将所述混合制粒原料加入制粒机，并通过向所述制粒机中中喷水对所述混合制粒原料进行增湿处理后，进行制粒得到粒料；

通过回转窑对所述粒料进行回转窑焙烧处理，脱除所述粒料中部分易挥发的物质；

通过耐高温料罐自动输送系统将焙烧后的粒料运输至高温还原工序的炉前料仓，通过所述炉前料仓下方的密闭螺旋，将所述焙烧后的粒料均匀的加到矿热电炉内，经高温还原反应后，得到工业硅；其中，所述矿热电炉的温度为1500℃～2000℃。

此外，优选的方案是，所述粘接剂的加入量为所述微硅粉的加入量的0％～3％；所述还原剂的加入量为所述微硅粉的加入量的30％～50％。

此外，优选的方案是，所述还原剂为焦炭、石油焦、无烟煤中的一种或任意几种按照任意比例组合组合。

此外，优选的方案是，在通过制粒工序料仓将所述混合制粒原料加入制粒机，并通过向所述制粒机中喷水对所述混合制粒原料进行增湿处理后，进行制粒得到粒料的过程中，

通过运输机转运所述混合制粒原料至所述制粒工序料仓后，通过所述制粒工序料仓将所述混合制粒原料加入制粒机；

在对所述混合制粒原料进行增湿处理的过程中，所述喷入水的量为微硅粉的5％～15％。此外，优选的方案是，所述粒料的粒径为10mm～20mm。

此外，优选的方案是，所述制粒机为全封闭高速旋转制粒机。

此外，优选的方案是，在通过回转窑对所述粒料进行回转窑焙烧处理，脱除所述粒料中部分易挥发的物质的过程中，

所述回转窑的燃料为天然气、粉煤和油中的任意一种；

所述回转窑的焙烧温度大于700℃，使所述粒料含水量小于1％；

所述粒料焙烧后的温度大于500℃；

所述粒料和热烟气逆流运行，使所述粒料中的易挥发的物质进入烟气系统。

此外，优选的方案是，所述耐高温料罐自动输送系统中耐高温料罐的耐温大于700℃。

此外，优选的方案是，在通过耐高温料罐自动输送系统运输焙烧后的粒料至高温还原工序的炉前料仓，通过所述炉前料仓下方的密闭螺旋，将所述焙烧后的粒料均匀的加到矿热电炉内，经高温还原反应后，得到工业硅的过程中，

焙烧后的粒料采用不落地的方式，直接通过耐高温料罐自动输送系统运输至高温还原工序的炉前料仓。

从上面的技术方案可知，本发明提供的微硅粉回收方法，通过按照物料配比称取微硅粉、粘接剂和还原剂进行混合配料，将混合制粒原料通过制粒工序料仓加入制粒机，增湿制粒，然后通过回转窑对粒料焙烧，得到脱除易挥发物质的粒料，再通过矿热电炉，使粒料经高温还原反应后，得到工业硅；能够使低品位、高位微硅粉通过混合制粒、高温焙烧，实现了低品位微硅粉中易挥发的有机物等的脱除，满足了电炉冶炼的要求；粒料通过密闭定量给料加入高速旋转桶式制粒机，全程密闭操作，流程短，无组织排放少，操作环境好；并且粒料颗粒均匀，强度有保障；采用回转窑高温焙烧，控制粒料含水小于1％；采用耐高温料罐自动输送系统，将高温粒料直接加入电炉还原熔炼，最大程度利用粒料的湿热。总体能耗降低10％以上，硅直收率提高5％以上，且得到的硅产品质量有保证；本发明具有高效、低成本、高质量回收硅等优点。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的微硅粉回收方法的流程图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

针对前述提出的目前的微硅粉存在的回收不完全且回收产生的价值较低等问题，提出了一种微硅粉回收方法，实现高效、低成本、高质量回收硅。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的微硅粉回收方法，图1示出了根据本发明实施例的微硅粉回收方法的流程。

如图1所示，本发明提供的微硅粉回收方法，包括如下步骤：

S1、根据预设物料配比，将分别称取的微硅粉、粘接剂和还原剂进行混合配料，得到混合制粒原料。

在此过程中，粘接剂的加入量为微硅粉的加入量的0％～3％；

还原剂的加入量为微硅粉的加入量的30％～50％。

根据制粒以及高温还原熔炼需要的物料配比，称量微硅粉、粘接剂和还原剂的用量，得到混合制粒原料。

其中，还原剂为焦炭、石油焦、无烟煤中的一种或任意几种按照任意比例组合组合。上述为优选的还原剂，当然也可采用其它还原剂进行替代，在此不做特别限定。

S2、通过制粒工序料仓将混合制粒原料加入制粒机，并通过向制粒机中中喷水对混合制粒原料进行增湿处理后，进行制粒得到粒料。

其中，在通过制粒工序料仓将混合制粒原料加入制粒机，并通过向制粒机中喷水对混合制粒原料进行增湿处理后，进行制粒得到粒料的过程中，

通过运输机转运混合制粒原料至制粒工序料仓后，通过制粒工序料仓将混合制粒原料加入制粒机；

在对混合制粒原料进行增湿处理的过程中，喷入水的量为微硅粉的5％～15％。制粒机选择高效制粒机，通过制粒工序料仓下方的给料阀，将混合制粒原料加到制粒机中，给料阀为星型给料机或其他物料阀均可。

其中，粒料的粒径为10mm～20mm。此为优选粒径。

其中，制粒机为全封闭高速旋转制粒机。密闭操作，流程短，无组织排放少，操作环境好。

S3、通过回转窑对粒料进行回转窑焙烧处理，脱除粒料中部分易挥发的物质。

其中，在通过回转窑对粒料进行回转窑焙烧处理，脱除粒料中部分易挥发的物质的过程中，

回转窑的燃料为天然气、粉煤和油中的任意一种；

回转窑的焙烧温度大于700℃，使粒料含水量小于1％；

粒料焙烧后的温度大于500℃；

粒料和热烟气逆流运行，使粒料中的易挥发的物质进入烟气系统。

采用回转窑高温焙烧，控制粒料含水小于1％，最大程度利用湿热，降低总能耗。

其中，耐高温料罐自动输送系统中耐高温料罐的耐温大于700℃。

S4、通过耐高温料罐自动输送系统将焙烧后的粒料运输至高温还原工序的炉前料仓，通过炉前料仓下方的密闭螺旋，将焙烧后的粒料均匀的加到矿热电炉内，经高温还原反应后，得到工业硅；其中，矿热电炉的温度为1500℃～2000℃。

其中，在通过耐高温料罐自动输送系统运输焙烧后的粒料至高温还原工序的炉前料仓，通过炉前料仓下方的密闭螺旋，将焙烧后的粒料均匀的加到矿热电炉内，经高温还原反应后，得到工业硅的过程中，

焙烧后的粒料采用不落地的方式，直接通过耐高温料罐自动输送系统运输至高温还原工序的炉前料仓。

使全程保持密闭操作，流程短，并且粒料颗粒均匀，强度有保障。

通过上述具体实施方式可看出，本发明提供的微硅粉回收方法，通过按照物料配比称取微硅粉、粘接剂和还原剂进行混合配料，将混合制粒原料通过制粒工序料仓加入制粒机，增湿制粒，然后通过回转窑对粒料焙烧，得到脱除易挥发物质的粒料，再通过矿热电炉，使粒料经高温还原反应后，得到工业硅；能够使低品位、高位微硅粉通过混合制粒、高温焙烧，实现了低品位微硅粉中易挥发的有机物等的脱除，满足了电炉冶炼的要求；粒料通过密闭定量给料加入高速旋转桶式制粒机，全程密闭操作，流程短，无组织排放少，操作环境好；并且粒料颗粒均匀，强度有保障；采用回转窑高温焙烧，控制粒料含水小于1％；采用耐高温料罐自动输送系统，将高温粒料直接加入电炉还原熔炼，最大程度利用粒料的湿热。总体能耗降低10％以上，硅直收率提高5％以上，且得到的硅产品质量有保证；本发明具有高效、低成本、高质量回收硅等优点。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的微硅粉回收方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的微硅粉回收方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (9)

1.一种微硅粉回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据预设物料配比，将分别称取的微硅粉、粘接剂和还原剂进行混合配料，得到混合制粒原料；

通过制粒工序料仓将所述混合制粒原料加入制粒机，并通过向所述制粒机中中喷水对所述混合制粒原料进行增湿处理后，进行制粒得到粒料；

通过回转窑对所述粒料进行回转窑焙烧处理，脱除所述粒料中部分易挥发的物质；

通过耐高温料罐自动输送系统将焙烧后的粒料运输至高温还原工序的炉前料仓，通过所述炉前料仓下方的密闭螺旋，将所述焙烧后的粒料均匀的加到矿热电炉内，经高温还原反应后，得到工业硅；其中，所述矿热电炉的温度为1500℃～2000℃。

2.根据权利要求1所述的微硅粉回收方法，其特征在于，

所述粘接剂的加入量为所述微硅粉的加入量的0％～3％；

所述还原剂的加入量为所述微硅粉的加入量的30％～50％。

3.根据权利要求1所述的微硅粉回收方法，其特征在于，

所述还原剂为焦炭、石油焦、无烟煤中的一种或任意几种按照任意比例组合组合。

4.根据权利要求1所述的微硅粉回收方法，其特征在于，在通过制粒工序料仓将所述混合制粒原料加入制粒机，并通过向所述制粒机中喷水对所述混合制粒原料进行增湿处理后，进行制粒得到粒料的过程中，

通过运输机转运所述混合制粒原料至所述制粒工序料仓后，通过所述制粒工序料仓将所述混合制粒原料加入制粒机；

在对所述混合制粒原料进行增湿处理的过程中，所述喷入水的量为微硅粉的5％～15％。

5.根据权利要求1所述的微硅粉回收方法，其特征在于，

所述粒料的粒径为10mm～20mm。

6.根据权利要求1所述的微硅粉回收方法，其特征在于，

所述制粒机为全封闭高速旋转制粒机。

7.根据权利要求1所述的微硅粉回收方法，其特征在于，在通过回转窑对所述粒料进行回转窑焙烧处理，脱除所述粒料中部分易挥发的物质的过程中，

所述回转窑的燃料为天然气、粉煤和油中的任意一种；

所述回转窑的焙烧温度大于700℃，使所述粒料含水量小于1％；

所述粒料焙烧后的温度大于500℃；

所述粒料和热烟气逆流运行，使所述粒料中的易挥发的物质进入烟气系统。

8.根据权利要求1所述的微硅粉回收方法，其特征在于，

所述耐高温料罐自动输送系统中耐高温料罐的耐温大于700℃。

9.根据权利要求1所述的微硅粉回收方法，其特征在于，在通过耐高温料罐自动输送系统运输焙烧后的粒料至高温还原工序的炉前料仓，通过所述炉前料仓下方的密闭螺旋，将所述焙烧后的粒料均匀的加到矿热电炉内，经高温还原反应后，得到工业硅的过程中，

焙烧后的粒料采用不落地的方式，直接通过耐高温料罐自动输送系统运输至高温还原工序的炉前料仓。

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