CN114620730A - 一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，包括以下步骤：第一步，配料，将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤40‑45份，石油焦30‑40份，生物质炭10‑15份，铝电解残阳极6‑14份；第二步，熔炼，将上述混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料；第三步，铸锭，硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭。本发明通过设计复合还原剂替代木炭，以作为还原剂进行炼制工业硅，大大降低了森林资源的破坏，不仅保护了环境还提高了资源的利用。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅技术领域，尤其涉及一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法。
背景技术
有机硅，即有机硅化合物，是指含有Si-C键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键(-Si-O-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90％以上。
在有机硅生产中，工业硅是有机硅的最重要的原料，现有技术中，工业硅是在矿热炉中采用碳热法得到的，其中木炭是生产工业硅最主要的还原剂，但是有机硅长期以木炭作为还原剂进行炼制，会砍伐较多的树木，破坏环境，造成了森林资源的破坏，故需要开发一种代替木炭作为还原剂的工业硅生产方法。
发明内容
本发明提供了一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，以解决上述背景技术中提出的在有机硅生产中，工业硅是有机硅的最重要的原料，现有技术中，工业硅是在矿热炉中采用碳热法得到的，其中木炭是生产工业硅最主要的还原剂，但是有机硅长期以木炭作为还原剂进行炼制，会砍伐较多的树木，破坏环境，造成了森林资源的破坏问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，包括以下步骤：
第一步，配料，将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤40-45份，石油焦30-40份，生物质炭10-15份，铝电解残阳极6-14份；
第二步，熔炼，将上述混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料；
第三步，铸锭，硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，硅石的预处理为先将硅石洗净，去除表面杂质，然后破碎呈粉末，再筛分出8-81mm的硅石粉末，最后通过烘干机进行干燥。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，所述烟煤使用前需要进行浮选处理，用于降低烟煤的灰度。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，复合还原剂的制作流程为：
1)将烟煤、石油焦、生物质炭和铝电解残阳极分别进行破碎成5-100mm的粉末；
2)然后按照配料比进行均匀混合并加入粘接剂和水搅拌混匀；
3)将上述混匀的复合还原剂放入模具中通过冷压成型形成圆柱棒，最后将复合还原剂的圆柱棒进行自然风干，即可完成复合还原剂的制作。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，生物质炭的的制作流程为：将玉米秸秆、甘蔗木渣或棉花杆等废弃农业物经过粉碎、烘干、在高温高压炉中压制成棒状，然后放入炭化炉中干馏成生物质炭。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤40份，石油焦31份，生物质炭15份，铝电解残阳极14份。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤41份，石油焦34份，生物质炭13份，铝电解残阳极12份。
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤42份，石油焦36份，生物质炭11份，铝电解残阳极11份；
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤43份，石油焦38份，生物质炭10份，铝电解残阳极9份；
作为本技术方案的进一步改进方案：所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤44份，石油焦40份，生物质炭10份，铝电解残阳极6份。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
首先将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤40-45份，石油焦30-40份，生物质炭10-15份，铝电解残阳极6-14份，然后将上述混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料，最后硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭，在工业硅生产过程，矿热炉透气性良好，矿热炉内部状况稳定，工业硅成品良好，复合还原剂达到了工业硅还原剂的要求，该方法通过设计复合还原剂替代木炭，以作为还原剂进行炼制工业硅，大大降低了森林资源的破坏，不仅保护了环境还提高了资源的利用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提出的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法的流程结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本发明实施例中，一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，包括以下步骤：
第一步，配料，将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤40-45份，石油焦30-40份，生物质炭10-15份，铝电解残阳极6-14份；
第二步，熔炼，将上述混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料。
第三步，铸锭，硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭。
第一步中，硅石的预处理为先将硅石洗净，去除表面杂质，然后破碎呈粉末，再筛分出8-81mm的硅石粉末，最后通过烘干机进行干燥。
第一步中，烟煤使用前需要进行浮选处理，用于降低烟煤的灰度。
第一步中，复合还原剂的制作流程为：
1)将烟煤、石油焦、生物质炭和铝电解残阳极分别进行破碎成5-100mm的粉末；
2)然后按照配料比进行均匀混合并加入粘接剂和水搅拌混匀；
3)将上述混匀的复合还原剂放入模具中通过冷压成型形成圆柱棒，最后将复合还原剂的圆柱棒进行自然风干，即可完成复合还原剂的制作。
第一步中，生物质炭的的制作流程为：将玉米秸秆、甘蔗木渣或棉花杆等废弃农业物经过粉碎、烘干、在高温高压炉中压制成棒状，然后放入炭化炉中干馏成生物质炭。
实施例一：
首先将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤40份，石油焦31份，生物质炭15份，铝电解残阳极14份，将烟煤、石油焦、生物质炭和铝电解残阳极分别进行破碎成5-100mm的粉末,然后按照上述配料比进行均匀混合并加入粘接剂和水搅拌混匀,之后将上述混匀的复合还原剂放入模具中通过冷压成型形成圆柱棒，再将复合还原剂的圆柱棒进行自然风干，即可得到复合还原剂,之后将混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料，最后硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭，在工业硅生产过程，矿热炉透气性良好，矿热炉内部状况稳定，工业硅成品良好，复合还原剂达到了工业硅还原剂的要求。
实施例二：
首先将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤41份，石油焦34份，生物质炭13份，铝电解残阳极12份，将烟煤、石油焦、生物质炭和铝电解残阳极分别进行破碎成5-100mm的粉末,然后按照上述配料比进行均匀混合并加入粘接剂和水搅拌混匀,之后将上述混匀的复合还原剂放入模具中通过冷压成型形成圆柱棒，再将复合还原剂的圆柱棒进行自然风干，即可得到复合还原剂,之后将混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料，最后硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭，在工业硅生产过程，矿热炉透气性良好，矿热炉内部状况稳定，工业硅成品良好，复合还原剂达到了工业硅还原剂的要求。
实施例三：
首先将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤42份，石油焦36份，生物质炭11份，铝电解残阳极11份，将烟煤、石油焦、生物质炭和铝电解残阳极分别进行破碎成5-100mm的粉末,然后按照上述配料比进行均匀混合并加入粘接剂和水搅拌混匀,之后将上述混匀的复合还原剂放入模具中通过冷压成型形成圆柱棒，再将复合还原剂的圆柱棒进行自然风干，即可得到复合还原剂,之后将混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料，最后硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭，在工业硅生产过程，矿热炉透气性良好，矿热炉内部状况稳定，工业硅成品良好，复合还原剂达到了工业硅还原剂的要求。
实施例四：
首先将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤43份，石油焦38份，生物质炭10份，铝电解残阳极9份，将烟煤、石油焦、生物质炭和铝电解残阳极分别进行破碎成5-100mm的粉末,然后按照上述配料比进行均匀混合并加入粘接剂和水搅拌混匀,之后将上述混匀的复合还原剂放入模具中通过冷压成型形成圆柱棒，再将复合还原剂的圆柱棒进行自然风干，即可得到复合还原剂,之后将混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料，最后硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭，在工业硅生产过程，矿热炉透气性良好，矿热炉内部状况稳定，工业硅成品良好，复合还原剂达到了工业硅还原剂的要求。
实施例五：
首先将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤44份，石油焦40份，生物质炭10份，铝电解残阳极6份，将烟煤、石油焦、生物质炭和铝电解残阳极分别进行破碎成5-100mm的粉末,然后按照上述配料比进行均匀混合并加入粘接剂和水搅拌混匀,之后将上述混匀的复合还原剂放入模具中通过冷压成型形成圆柱棒，再将复合还原剂的圆柱棒进行自然风干，即可得到复合还原剂,之后将混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料，最后硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭，在工业硅生产过程，矿热炉透气性良好，矿热炉内部状况稳定，工业硅成品良好，复合还原剂达到了工业硅还原剂的要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，配料，将硅石经过预处理后得到的硅石粉末和复合还原剂按1：5进行混匀，其中复合还原剂的重量组分为：烟煤40-45份，石油焦30-40份，生物质炭10-15份，铝电解残阳极6-14份；
第二步，熔炼，将上述混匀后的硅石粉末和复合还原剂投入矿热炉中，然后将矿热炉中的温度调节到一千八百摄氏度进行熔炼物料；
第三步，铸锭，硅在矿热炉中熔炼五小时后被完全还原出来，并呈液态从炉口流出来，铸成硅锭。
2.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，硅石的预处理为先将硅石洗净，去除表面杂质，然后破碎呈粉末，再筛分出8-81mm的硅石粉末，最后通过烘干机进行干燥。
3.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，所述烟煤使用前需要进行浮选处理，用于降低烟煤的灰度。
4.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，复合还原剂的制作流程为：
1)将烟煤、石油焦、生物质炭和铝电解残阳极分别进行破碎成5-100mm的粉末；
2)然后按照配料比进行均匀混合并加入粘接剂和水搅拌混匀；
3)将上述混匀的复合还原剂放入模具中通过冷压成型形成圆柱棒，最后将复合还原剂的圆柱棒进行自然风干，即可完成复合还原剂的制作。
5.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，生物质炭的的制作流程为：将玉米秸秆、甘蔗木渣或棉花杆等废弃农业物经过粉碎、烘干、在高温高压炉中压制成棒状，然后放入炭化炉中干馏成生物质炭。
6.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤40份，石油焦31份，生物质炭15份，铝电解残阳极14份。
7.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤41份，石油焦34份，生物质炭13份，铝电解残阳极12份。
8.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤42份，石油焦36份，生物质炭11份，铝电解残阳极11份。
9.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤43份，石油焦38份，生物质炭10份，铝电解残阳极9份。
10.根据权利要求1所述的一种有机硅生产用工业硅产品工艺生产方法，其特征在于，所述第一步中，复合还原剂的重量组分为：烟煤44份，石油焦40份，生物质炭10份，铝电解残阳极6份。
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|---|---|---|---|---|
| CN102442671A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-05-09 | 昆明理工大学 | 一种复合碳质还原剂替代木炭生产工业硅的方法 |
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2022
- 2022-04-13 CN CN202210389759.8A patent/CN114620730A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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| CN102442671A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-05-09 | 昆明理工大学 | 一种复合碳质还原剂替代木炭生产工业硅的方法 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 万宁;宋宁;于站良;杨妮;包崇军;: "工业硅生产用碳质还原剂的选择及应用", 轻金属, no. 11 * |
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