CN115305508A - 利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铝冶金技术领域，具体涉及利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法。首先利用高硅含铝资源原料通过预处理工艺得到铝硅氧化料，然后在双室电解槽中通过熔盐电解法生产金属铝产物和富集了硅的铜铝硅合金，铜铝硅合金在单室电解槽中通过熔盐电解法生产铝硅合金或/和多晶硅，铝硅合金进一步通过物理法分离得到多晶硅。本发明具有生产成本低、电解操作连续、产物品质高、清洁环保等特点。

Description

利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法
技术领域
本发明属于铝冶金技术领域，具体涉及利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法。
背景技术
铝作为一种重要的轻金属，广泛用于运输、器械、包装、建材、电线等领域。2020年中国原铝(电解铝)产量为3708万吨，居所有有色金属之首。
现有技术生产金属铝的方法为传统的霍尔-埃鲁特(Hall-Heroult)熔盐电解工艺，电解设备主要是由碳素阳极、冰晶石熔盐电解质、碳素阴极构成的预焙阳极电解槽，以冶金级氧化铝为原料，在900～960℃下电解得到原铝，同时碳素阳极不断消耗并产生以CO2为主的气体。该方法虽然得到广泛的应用，但是存在诸多问题：①电解能耗大，吨铝电耗在13000kW·h左右，电能效率仅在50％左右；②碳素阳极的消耗量大，换极操作影响生产效率，产生的含CO2及CO、SO2、碳氟化合物的混合气体污染环境；③不具有除杂或精炼的功能，在电解过程中,原料中比铝更正电性的元素的氧化物(如Fe2O3、SiO2、TiO2等)将与Al同时在阴极析出，造成原铝产品质量不纯，品级下降。为了保证原铝产品质量，行业标准YS/T 803-2012要求冶金级氧化铝的化学成分为：Al2O3≥98.4wt％，SiO2≤0.06wt％，Fe2O3≤0.03wt％，此外，还对比表面积、粒度分布等物理性质作有要求。
为了满足冶金级氧化铝的产品要求和生产利润的最大化，目前氧化铝工业常常利用以氧化铝水合物(Al2O3·nH2O，n＝1或3)为主要矿物成分的铝土矿作为生产原料，采用拜耳法、烧结法或联合法等碱法工艺分解铝土矿，而且粗铝酸钠浸出液还要进行深度脱硅工序,以防止氧化铝产品中SiO2杂质含量超标。
此外，国内煤炭开采和燃煤发电行业产生了大量煤矸石和粉煤灰固废，粉煤灰仅2019年的产量就高达7.48亿吨，而堆积的煤矸石达80亿t以上，而高铝粉煤灰和高铝煤矸石中Al2O3含量可高达40～55％，若能提取其中的Al2O3将具有资源利用和环境保护双重效益，但限于原料中铝硅比低和产品氧化铝的质量要求高的双重压力，目前从粉煤灰或煤矸石中提取Al2O3的技术仍然面临着生产成本高的挑战。
而且，从含铝资源中提取氧化铝的工艺中，伴生的SiO2多以赤泥形式作为固态废弃物堆存在渣场，存在污染环境风险和资源浪费的问题，特别是高硅铝土矿、粉煤灰、煤矸石等含铝资源中SiO2含量较高，若能成分利用其中的Al2O3或SiO2来制取金属铝和多晶硅，则具有多重意义。
总之，就氧化铝行业而言，优质铝矿资源日益枯竭，脱硅除铁压力大，伴生SiO2无法有效利用；就电解铝行业而言，目前所用电解方法一般严格要求氧化铝完全溶解于电解质之中，而且这些方法还具有氧化铝原料品质要求较高、金属铝产品纯度难以保证、电解质选择受限、生产流程长、电解操作复杂且适应性差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅方法，打破氧化铝行业和电解铝行业之间的壁垒，在利用高硅含铝资源中的铝元素生产金属铝的同时，利用其中硅元素生产多晶硅。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝的和多晶硅方法，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)：高硅含铝资源通过预处理工艺得到铝硅氧化料；
步骤(2)：以所述铝硅氧化料为电解原料，在双室电解槽中通过熔盐电解法制备金属铝和铜铝硅合金；
步骤(3)：取出所述铜铝硅合金并置于单室电解槽内，通过熔盐电解法制备铝硅合金或/和多晶硅。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(1)中，所述高硅含铝资源中Al2O3/SiO2的质量比为1：(0.5～7)，所述高硅含铝资源包括高硅铝土矿、粉煤灰、煤矸石、高岭土、明矾石中一种或多种；所述铝硅氧化料中Al2O3与SiO2的含量之和≥90.0wt％，且Al2O3的含量≥40.0wt％，SiO2的含量≥0.1wt％。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(1)中，所述预处理工艺的目的在于提高硅含铝资源中的Al2O3+SiO2的含量，减少伴生的Fe、Ti、Na等杂质含量，按处理试剂性质可分为碱法预处理工艺、酸法预处理工艺或酸碱联合法预处理工艺，具体方式多种多样，难以一一例举，以下仅简单说明：
所述碱法预处理工艺包括：高硅含铝资源(特别是铝土矿等天然矿物)通过石灰石烧结法、碱石灰烧结法、预脱硅-碱石灰烧结法、预脱硅-苛性钠浸出法等方法得到的铝酸钠碱性浸出液，然后通过晶种分解、煅烧分解等工序得到铝硅氧化料。碱法预处理工艺的特点为无需对碱性浸出液进行石灰深度脱硅处理，可减少石灰的使用和脱硅渣的产生，同时保留部分SiO2在铝硅氧化料中。
所述酸法工艺预处理包括：高硅含铝资源与无机强酸(盐酸、硫酸或硝酸)通过常压浸出、加压浸出或焙烧-浸出等途径得到含铝酸性浸出液，从浸出液中浓缩结晶析出铝盐(氯化铝、硫酸铝或硝酸铝)，再通过煅烧得到氧化铝物料，氧化铝物料再配入一些酸浸渣(主要为SiO2)得到铝硅氧化料。酸法工艺的特点在于无需对酸性浸出液进行深度除铁/除钙处理，可避免生产效率较低的离子交换树脂的使用；
对于Al2O3+SiO2本身含量较高的高硅含铝资源，例如粉煤灰，可省去预处理步骤，或者经过简单碱洗/酸洗除杂即可作为铝硅氧化料送入双室电解槽。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(2)中，所述双室电解槽分为阳极室和阴极室，用以将阳极电解质与阴极电解质进行物理分隔，所述阳极室设有阳极，所述阴极室设有阴极，所述双室电解槽的底部还盛有铜铝合金，且铜铝合金分别与阳极电解质、阴极电解质接触；在通电运行条件下，向所述阳极室投入铝硅氧化料，在所述阴极室得到金属铝，所述双室电解槽底部的铜铝合金转变为铜铝硅合金；
双室电解槽中反应原理可概括为：在阳极室，向阳极电解质中加入铝硅氧化料，阳极上发生氧化反应并析出气体，阳极室的铝离子(溶解态和/或非溶解态)和硅离子(溶解态和/或非溶解态)在阳极电解质和铜铝合金界面分别被还原为铝原子和硅原子并进入液态的铜铝合金之中；在阴极室，铜铝合金的铝原子在阴极电解质和铜铝合金界面放电形成铝离子并进入阴极电解质之中，阴极电解质中的铝离子被还原为铝原子，形成金属铝液，并浮于阴极电解质之上。随着电解过程的持续进行，铜铝合金中不断富集了硅，逐渐转变为铜铝硅合金。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(2)中，所述铜铝合金中Al含量为55～80at％，不含有或含有不大于10at％的Si(因为粗铜和部分粗铝通过熔融为铜铝合金以循环使用，二者均可能含有一定量未完全脱除的硅，但为区分在电解后富集了硅的铜铝硅合金，故此仍然称之为铜铝合金)；所述铜铝合金在正常电解工作时保持为液态，且密度均大于所述阳极电解质或所述阴极电解质的密度。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(2)中，所述阳极为碳素阳极或惰性阳极；所述阴极为石墨、铝、TiB2/C中的一种或多种复合。
其中，惰性阳极包括陶瓷材料(如SnO2及掺杂SnO2、NiFe2O4、CaTiO3、CaRuO3、CaRuxTi1-xO3、ITO)、金属材料(如Cu-Al合金、Ni-Fe合金、Ni-Fe-Cu合金)、金属陶瓷复合材料(如Cu-NiFe2O4、Cu-NiO-NiFe2O4、Ni-NiO-NiFe2O4、Cu-Ni-NiO-NiFe2O4、Ni-CaRuxTi1-xO3)。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(2)中，所述双室电解槽正常工作时，阳极电流密度为0.1～1.5A/cm2，温度为800～1000℃。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法法，步骤(2)中，所述阳极电解质为氟化物体系或氯化物体系。
当阳极电解质为氟化物体系时，所述氟化物体系包括60～90wt％冰晶石、5～30wt％AlF3、1～5wt％Al2O3和含量不大于15wt％的添加剂；所述冰晶石为Na3AlF6、Li3AlF6、K3AlF6中的一种或多种，所述添加剂为LiF、NaF、KF、CaF2、MgF2、BaF2中的一种或多种。
根据本领域公知常识，电解质中含有1:3(摩尔比)的AlF3、MeF(Me＝Li、Na、K)和含有Me3AlF6(Me＝Li、Na、K)是等效的、可相互替换的。上述成分及组成仅仅是一种常用的表达方式，还有其他多种表达方式，例如，质量分数可以换算为相应的摩尔分数；用AlF3、MeF(Me＝Li、Na、K)两种组分替换Me3AlF6(Me＝Li、Na、K)组分，电解质则由AlF3、MeF(Me＝Li、Na、K)、Al2O3和添加剂组成。
所述氟化物体系阳极电解质因为含有冰晶石(Me3AlF6,Me＝Li、Na、K)成分，而对铝硅氧化料具有一定溶解度，通过AlF3和其他氟盐或氯物的添加可以降低电解质的初晶温度、调整电导率等物理化学性质。当氧化铝物料加入到所述氟化物体系中，铝硅氧化料发生溶解反应并生成溶解态的含铝离子和含硅离子(例如AlF4 -、SiF6 2-等等,分别以Al3+和Si4+表示)和含氧离子(例如AlOF5 4-,以O2-表示)。在电场的作用下，阳极室的含氧离子在阳极上发生氧化反应，并析出O2或CO2+CO气体，而含铝离子和含硅离子在阳极电解质和铜铝合金的界面处发生还原反应，生成铝原子和硅原子并进入到铜铝合金之中，反应式为：
碳素阳极：O2-+1/xC-2e-→1/xCOx↑(x＝1或2)
或惰性阳极：O2--2e-→0.5O2↑
界面：Al3++3e-→Al(铜铝合金)
Si4++4e-→Si(铜铝合金)
处于液态的铜铝合金和阳极电解质界面的铝硅氧化料，可继续溶解于阳极电解质，并补充界面处不断消耗的含铝离子和含硅离子，以减小浓差极化及避免副反应的发生，或直接在界面进行还原反应，保证阳极室中含铝离子或/和含硅离子持续不断还原为铝原子或/和硅原子，并进入到液态的铜铝合金之中。
当阳极电解质为氟化物体系时，所述氯化物体系为CaCl2，或者所述氯化物体系由CaCl2与NaCl、KCl、BaCl2、CaF2、LiCl、CaO中的一种或多种组成。
上述氯化物体系阳极电解质对铝硅氧化料的溶解度很低，但对O2-具有一定的溶解度。当铝硅氧化料加入到所述氯化物体系阳极电解质时中，在电场作用下，固态的铝硅氧化料直接在阳极电解质和铜铝合金的界面处发生还原反应，其中的铝离子和硅离子分别被还原为铝原子和硅原子，并进入到液态的铜铝合金之中，解离的O2-溶解于阳极电解质中并向阳极迁移，随后在阳极表面发生氧化反应。反应式为：
界面：Al2O3+6e-→2Al(铜铝合金)+3O2-
SiO2+4e-→Si(铜铝合金)+2O2-
碳素阳极：O2-+1/xC-2e-→1/xCOx↑(x＝1或2)
或惰性阳极：O2--2e-→0.5O2↑
进一步地，为调整所述氯化物体系阳极电解质的物理化学性质，还可以向所述氯化物体系中添加碱金属的氟化物、碱土金属的氟化物、铝的氟化物，添加碱金属的氧化物、碱土金属的氧化物。也可以向铝硅氧化料中混入碳质导电剂或金属粉末、对铝硅氧化料进行成型及烧结处理，以改善铝硅氧化料在界面的电化学反应性。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(2)中，所述阴极电解质由20～70wt％加重剂、15～50wt％AlF3、13～40wt％NaF和含量不大于20wt％的添加剂组成；所述加重剂为BaCl2或/和BaF2，所述添加剂为LiF、Li3AlF6、Na3AlF6、CaF2、MgF2、NaCl、LiCl、CaCl2、MgCl2中的一种或多种；
优选地，所述阴极电解质为：20～40wt％BaF2、15～50wt％AlF3、20～40wt％NaF、10～20wt％CaF2；或者为：50～65wt％BaCl2、15～30wt％AlF3、13～30wt％NaF、0～5wt％NaCl。
在阴极室，铜铝合金中的铝原子在铜铝合金和阴极电解质的界面处放电，生成的Al3+(Al3+表示AlF4 -等所有含铝元素的离子，下同)进入到阴极电解质中，阴极电解质中的Al3+则在阴极或金属铝液和阴极电解质的界面处被还原为铝原子，并进入到液态的金属铝产物之中。反应式为：
界面：Al(铜铝合金)-3e-→Al3+
阴极：Al3++3e-→Al(金属铝液)
在液态的铜铝合金中，硅原子的摩尔浓度和电化学活性均不及铝原子，因此，在铜铝合金和阴极电解质的界面处放电的主要是铝原子，而不是硅原子以及其他更为惰性的杂质(例如Fe、Mn)，因此，在阴极室还原得到的金属铝液的纯度可达99.0wt％及以上。
随着电解的进行，阳极室中铝硅氧化料被持续还原为铝原子和硅原子并进入到铜铝合金之中，而在阴极室中，铜铝合金中的铝持续被氧化并进入阴极电解质中，而硅则被保留并富集在铜铝合金之中，铜铝合金逐渐转变为铜铝硅合金。
若铜铝硅合金中Si含量不高时(Si<5at％)，可直接保留在双室电解槽中继续工作，或适时补充金属铝进去用于调节铜铝硅合金的成分和熔点，再在双室电解槽中继续工作，让硅继续富集在合金相中；当铜铝硅合金中Si含量较高时(如Si>5at％)，则抽出部分或全部的双室电解槽底部的铜铝硅合金，置于单室电解槽内，通过熔盐电解法制备铝硅合金或/和多晶硅。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(3)中，所述单室电解槽底层熔体为铜铝硅合金阳极，中层熔体为精炼电解质，上层熔体为铝液阴极；在通电运行条件下，铜铝硅合金中的Al和Si依次被氧化并进入到精炼电解质中，在铝液阴极处还原得到铝硅合金或/和多晶硅。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(3)中，所述铝液阴极为纯金属铝液或含硅的金属铝液。所述铝液阴极可以是预先添加的，也可以是在电解过程中逐渐产生的。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(3)中，所述精炼电解质由含有20～40wt％BaF2，40～70wt％冰晶石，5～25wt％AlF3，0～10wt％氟硅化合物和0～15wt％添加剂组成；所述冰晶石为Na3AlF6、Li3AlF6、K3AlF6中的一种或多种，所述氟硅化合物为Na2SiF6、K2SiF6、Li2SiF6、SiF4中的一种或多种，添加剂为LiF、NaF、KF、CaF2、MgF2中的一种或多种。
单室电解槽中反应原理可概括为：液态的铜铝硅合金作为阳极时，其中的铝原子和硅原子分别被氧化为铝离子和硅离子并进入到精炼电解质中，但由于铝的电化学活性更强，一般会优先氧化并进入精炼电解质中，随后才出现硅原子的氧化。精炼电解质中的铝离子和硅离子在阴极分别被还原为铝原子和硅原子。若铝液阴极为纯金属铝液，那么铝原子和硅原子会融入其中形成液态的铝硅合金；若铝液阴极为含硅的金属铝液，硅在其中不断富集并直至饱和，最后会析出多晶硅。反应式为：
阳极：Al(铜铝硅合金)-3e-→Al3+
Si(铜铝硅合金)-4e-→Si4+
阴极：Al3++3e-→Al(金属铝或铝硅合金)
Si4++4e-→Si(铝硅合金或/和多晶硅)
充分电解后，铜铝硅合金中铝和大部分硅均可脱除，形成含少量硅的粗铜。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(3)中，所述单室电解槽正常工作时，阳极电流密度为0.01～1.0A/cm2，温度为800～1100℃。
根据本发明具体实施方式的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，步骤(3)中，所述铝硅合金通过物理法或/和化学法生产多晶硅，物理法包括熔析法、凝析法、真空蒸馏法、定向凝固法中的一种或多种，化学法包括酸洗法和电解精炼法，优选为物理法。
所述铝硅合金通过物理法分离后得到的多晶硅和粗铝，粗铝视具体成分可用于生产及加工为铝合金材料，也可用于与上述粗铜熔配成铜铝合金，并返回步骤(2)使用。
因此，多晶硅的产生有两种途径：在单槽电解室中直接获得的多晶硅，铝硅合金通过物理法分离后得到多晶硅。
本发明的有益效果：
(1)从高硅含铝资源生产铝硅氧化料的过程只需要简单的预处理或者浸出液不需要深度脱硅/除铁工序，充分利用了高硅含铝资源中的铝和硅两种元素，不仅可以减少了废渣的产生和除杂工序的压力，还可以得到金属铝、多晶硅和铝硅合金产物，经济性强。
(2)电解过程连续，操作性强。对于双室电解槽和单室电解槽而言，均可实现连续进料和连续出料，而且铜元素闭路循环。此外，传统电解槽内要求氧化铝在电解质中具有一定的溶解度和溶解速度，否则未溶解的氧化铝物料将穿过阴极铝液在槽底形成结壳，影响电解槽的正常工作。而本发明所用双室电解槽底层为液态铜铝合金，其密度比电解质或铝硅氧化料的密度更大，即使局部过量加入的铝硅氧化料也会保持在铜铝合金和电解质界面，继续参与溶解或电化学反应。这不仅提高了电解槽的操作适应性，也提高了铝硅氧化料的直接利用率。
(3)电解槽具有净化除杂功能。无论是双室电解槽还是单室电解槽均具有除杂功能。在双室电解槽内，液态的铜铝合金与电解质接触并构建出电化学反应界面，其中比Al、Si更活泼的杂质(例如Ca、Na)会被截留在阳极电解质中，比Al、Si更惰性的杂质(例如Fe、Mn)会被富集在铜铝合金之中，因此原料中的杂质，以及被腐蚀了的惰性阳极所产生的杂质，均能被有效控制，保证了阴极室中的金属铝液的纯度≥99.0wt％。在单室电解槽内，富集在铜铝硅合金中的惰性杂质难以析出，对阴极产物铝硅合金或/和多晶硅纯度影响较小。
(4)节能环保，清洁生产。在氧化铝行业，不仅可以利用难处理的天然高硅铝土矿和粉煤灰、煤矸石等固体废弃物来生产铝硅氧化料，而且可以避免深度除杂工序所产生的废弃物；在电解铝行业，在本发明所用电解槽内联合使用低温电解质和惰性阳极，既可以提高电能效率、电流效率，也可以减少温室气体、有毒气体、残阳极、废弃阴极炭块的产生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为由高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的工艺流程；
图2为本发明双室电解槽的截面示意图；
附图2标记：1-绝缘隔板、2-阴极、3-金属铝、4-阴极电解质、5-铜铝合金、6-电解槽槽体、7-阳极电解质、8-阳极。
图3为本发明单室电解槽的截面示意图；
附图3标记：9-阴极、10-铝液、11-精炼电解质、12-铜铝硅合金、13-导电炭块、14-导电钢棒、15-电解槽槽体、16-绝缘耐火砖内衬。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
如图1所示，利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，主要步骤为：
步骤(1)：高硅含铝资源通过预处理工艺得到铝硅氧化料；
步骤(2)：以所述铝硅氧化料为电解原料，在双室电解槽中通过熔盐电解法制备金属铝和铜铝硅合金；
步骤(3)：取出所述铜铝硅合金并置于单室电解槽内，通过熔盐电解法制备铝硅合金或/和多晶硅。
在步骤(1)中，高硅含铝资源中Al2O3/SiO2的质量比为1：0.5～1：7，包括高硅铝土矿、粉煤灰、煤矸石、高岭土、明矾石中一种或多种；铝硅氧化料中Al2O3+SiO2的含量≥90.0wt％，且Al2O3≥40.0wt％，SiO2≥0.1wt％。预处理工艺包括碱法、酸法和酸碱联合法，其特点在于不需要深度脱硅或不需要深度除铁/钙工序。
在步骤(2)中，双室电解槽如附图2所示,电解槽槽体6被绝缘隔板1分为阳极室和阴极室，用以将阳极电解质7与阴极电解质4进行物理分隔，阳极室中设有阳极8(碳素阳极或惰性阳极)，阴极室中设有阴极2(普通石墨阴极或可润湿阴极)，双室电解槽的底部还盛有铜铝合金5，且铜铝合金5分别与阳极电解质7、阴极电解质4接触。
在800～1000℃的温度下通电运行条件，控制阳极电流密度为0.1～1.5A/cm2，向阳极室投入铝硅氧化料，阳极上发生氧化反应并析出气体，阳极室的铝离子(溶解态和/或非溶解态)和硅离子(溶解态和/或非溶解态)在阳极电解质7和铜铝合金5的界面分别被还原为铝原子和硅原子并进入液态的铜铝合金5之中；在阴极室，铜铝合金5的铝原子在阴极电解质4和铜铝合金5的界面放电形成铝离子并进入阴极电解质4之中，阴极电解质中的铝离子被还原为铝原子，形成液态的金属铝3，并浮于阴极电解质4之上。随着电解过程的持续进行，铜铝合金5中不断富集了硅，逐渐转变为铜铝硅合金。
若铜铝硅合金5中Si含量不高时(Si<5at％)，可直接保留在双室电解槽中继续工作，或适时补充金属铝进去用于调节铜铝硅合金的成分和熔点，再在双室电解槽中继续工作，让硅继续富集在合金中；当铜铝硅合金中Si含量较高时(如Si>5at％)，则抽出部分或全部的双室电解槽底部的铜铝硅合金5，置于单室电解槽内，通过熔盐电解法制备铝硅合金或/和多晶硅。
在步骤(3)中，单室电解槽中如附图3所示，电解槽槽体15的底部结构为设有导电钢棒14的导电炭块13，四周内壁有绝缘耐火砖内衬16，底层熔体为铜铝硅合金12作为阳极，中层熔体为精炼电解质11，上层熔体为连通阴极9的铝液10(纯铝液或铝硅合金液)。
在800～1100℃的温度下通电运行，控制阳极电流密度为0.01～1.0A/cm2，铜铝硅合金12中的Al和Si依次被氧化并进入到精炼电解质11中，在阴极铝液10处还原得到铝硅合金或/和多晶硅。
所得铝硅合金通过物理法或/和化学法生产多晶硅，物理法包括熔析法、凝析法、真空蒸馏法、定向凝固法中的一种或多种，化学法包括酸洗法和电解精炼法，优选为物理法。
在单室电解槽中充分电解后，铜铝硅合金中铝和大部分硅均可脱除，形成含少量硅的粗铜，而物理法分离铝硅合金得到的副产物含硅或不含硅的粗铝，将粗铝和粗铜混溶后成为铜铝合金，返回步骤(2)使用，完成铜元素的闭路循环。
实施例1
高铝煤矸石(Al2O3含量为42.7wt％，铝硅比1.5)在950℃下煅烧1.5h后球磨，先用稀盐酸洗涤，再用20％NaOH溶液在100℃下预脱硅处理1h,得到的脱硅灰配入非冶金级氧化铝(Al2O3含量为95.9wt％，SiO2含量为0.20wt％)后混合均匀，得到Al2O3含量为86.5wt％，SiO2含量为7.8wt％的铝硅氧化料。
双室电解槽底部盛有预先合金化的Cu-Al合金，其中Al含量为55at％，阳极为石墨，阴极为石墨。阳极电解质组成为：81wt％Na3AlF6+8wt％AlF3+3wt％Al2O3+6wt％KF+2wt％CaF2+2wt％LiF；阴极电解质组成为：23wt％BaF2+27wt％AlF3+37wt％NaF+13wt％CaF2。将双室电解槽升温至1000℃，并保温2h，通入直流电，使阳极电流密度控制在1.5A/cm2，电解开始后定期加入该铝硅氧化料，总电解时间为60h。电解结束后，阴极产物金属铝中Al含量测定为99.974wt％。
电解后，双室电解槽底部的铜铝合金转变为Si含量为7.6at％的铜铝硅合金，取出铜铝硅合金并置于单室电解槽槽底作为阳极，石墨棒作为阴极，精炼电解质为30wt％BaF2+32wt％Na3AlF6+30wt％Li3AlF6+5wt％AlF3+3wt％Na2SiF6。将单室电解槽升温至1000℃，并保温2h，一段电解温度为1000℃，时间为3.5h，阳极电流密度0.8A/cm2，电解后取出阴极产物金属铝，二段电解温度升至1100℃，电解时间为3h，阳极电流密度0.2A/cm2，在阴极得到液态的铝硅合金和固态多晶硅颗粒。
所得铝硅合金首先经过凝析法得到多晶硅锭，多晶硅锭在与上述固态多晶硅颗粒经过重熔、缓慢冷却、定向凝固，得到纯度为99.9％的多晶硅。
实施例2
高硅铝土矿(Al2O3含量为62.8wt％，铝硅比5.5)细磨后用Na2Ok＝220g/L的NaOH溶液在240℃下压煮浸出，浸出浆液经过稀释、沉降、过滤后得到铝酸钠溶液，不经过石灰深度脱硅处理，将铝酸钠溶液降温至75℃后进行晶种分解，随后在1000℃下高温煅烧制得铝硅氧化料，其中Al2O3含量为97.6wt％，SiO2含量为0.46wt％。
双室电解槽底部盛有预先合金化的Cu-Al合金，其中Al含量为75at％。阳极为石墨，阴极为石墨。阳极电解质组成为：80wt％K3AlF6+12wt％AlF3+3wt％Al2O3+3wt％LiF+2wt％CaF2，阴极电解质组成为：60wt％BaCl2+22wt％AlF3+17wt％NaF+1wt％NaF。将双室电解槽升温至900℃，并保温2h，通入直流电，使阳极电流密度控制在1.2A/cm2，电解开始后定期加入该铝硅氧化料，总电解时间为12h。电解结束后，阴极产物金属铝中Al含量测定为99.988wt％。
双室电解槽底部的铜铝合金转变为Si含量不到0.1at％的铜铝硅合金，因此，上述电解实验仍然可以长期持续进行，不断在阴极室得到金属铝和在合金中富集硅。当铜铝硅合金中硅含量不小于5at％时，再以铜铝硅合金为阳极通过单室电解槽电解法提取得到铝硅合金或/和多晶硅。
实施例3
粉煤灰(Al2O3含量为35.3wt％，铝硅比0.6)用浓度为30％左右的盐酸浸出，液固比为5mL/g，温度为95℃，时间3h，浸出后过滤分离得到粗氯化铝溶液，粗氯化铝溶液无需离子交换法或沉淀法除铁/钙工序，直接在负压下蒸发浓缩得到氯化铝晶体，氯化铝晶体依次在500℃、1000℃下两段温度下煅烧得到氧化铝物料，再配入一些含硅浸出渣得到铝硅氧化料，其中Al2O3含量为82.7wt％，SiO2含量为10.3wt％，Fe2O3含量为1.1wt％。
双室电解槽底部盛有预先合金化的Cu-Al合金，其中Al含量为70at％，阳极为CaRuO3陶瓷材料惰性阳极，阴极为TiB2涂层石墨，阳极电解质为摩尔比为70:30的CaCl2-LiCl，阴极电解质组成为：25wt％BaF2+40wt％AlF3+25wt％NaF+10wt％CaF2。将双室电解槽升温至820℃，并保温2h，通入直流电使阳极电流密度控制在0.2A/cm2，电解开始前和电解后定期加入该铝硅氧化料，总电解时间为24h。电解结束后阴极产物金属铝中Al含量测定为99.976wt％。
双室电解槽底部的铜铝合金转变为Si含量为0.3at％的铜铝硅合金，因此，上述电解实验仍然可以长期持续进行，不断在阴极室得到金属铝和在合金中富集硅。当铜铝硅合金中硅含量不小于5at％时，再以铜铝硅合金为阳极通过单室电解槽电解法提取得到铝硅合金或/和多晶硅。
实施例4
高铝粉煤灰(Al2O3含量为49.0wt％，铝硅比1.1)酸洗除杂后得到铝硅氧化料，其中Al2O3含量为48.4wt％，SiO2含量为47.3wt％。
双室电解槽底部盛有预先合金化的Cu-Al合金，其中Al含量为65at％，阳极为石墨，阴极为TiB2/C复合材料。阳极电解质为阳极电解质为CaCl2，阴极电解质组成为：60wt％BaCl2+20wt％AlF3+20wt％NaF。将双室电解槽升温至860℃，并保温2h，通入直流电，使阳极电流密度控制在1.0A/cm2，电解开始前以及电解开始后定期加入该铝硅氧化料，总电解时间为24h。电解结束后，阴极产物金属铝中Al含量测定为99.963wt％。
电解后，双室电解槽底部的铜铝合金转变为Si含量为9.2at％的铜铝硅合金，取出铜铝硅合金并置于单室电解槽槽底作为阳极，石墨棒作为阴极，精炼电解质为25wt％BaF2+50wt％Na3AlF6+15wt％AlF3+5wt％K2SiF6+3wt％CaF2+2wt％LiF。将单室电解槽升温至900℃，并保温2h，一段电解温度为880℃，时间为6h，阳极电流密度1.0A/cm2，电解后取出阴极产物金属铝，二段电解温度升至1050℃，电解时间为4h，阳极电流密度0.5A/cm2，在阴极得到铝硅合金。
所得铝硅合金经过真空蒸馏(1100℃，维持气压<1Pa)，得到纯度为99.9％的多晶硅。
实施例5
粉煤灰(Al2O3含量为49.8wt％，铝硅比1.2)细磨后用20％NaOH溶液在120℃下进行预脱硅处理，过滤得到脱硅液和脱硅灰，脱硅液鼓入CO2后过滤干燥得到白炭黑。脱硅灰用Na2Ok＝230g/L的NaOH溶液在250℃下压煮浸出，浸出浆液经过稀释及过滤后得到铝酸钠溶液和溶出渣，溶出渣用碱石灰烧结法处理以进一步回收其中的Al2O3，铝酸钠溶液不经过石灰深度脱硅处理，降温至75℃后加入固体氢氧化铝晶种进行晶种分解，得到的固体氢氧化铝配入白炭黑在900℃下高温煅烧制得铝硅氧化料，其中Al2O3含量为90.4％，SiO2含量为5.6％。
双室电解槽底部盛有预先合金化的Cu-Al合金，其中Al含量为60at％，阳极为5wt％Ni-10wt％NiO-NiFe2O4金属陶瓷复合材料惰性阳极，阴极为TiB2涂层石墨。阳极电解质组成为：82wt％Na3AlF6+12wt％AlF3+2wt％Al2O3+2wt％CaF2+1wt％MgF2+1wt％LiF，阴极电解质组成为：35wt％BaF2+30wt％AlF3+30wt％NaF+5wt％CaF2。将双室电解槽升温至950℃,并保温2h，通电使阳极电流密度控制在0.8A/cm2，电解开始后定期加入该铝硅氧化料，总电解时间为16h。电解结束后阴极产物金属铝中Al含量测定为99.983wt％。
双室电解槽底部的铜铝合金转变为Si含量为0.5at％的铜铝硅合金，因此，上述电解实验仍然可以长期持续进行，不断在阴极室得到金属铝和在合金中富集硅。当铜铝硅合金中硅含量不小于5at％时，再以铜铝硅合金为阳极通过单室电解槽电解法提取得到铝硅合金或/和多晶硅。
实施例6
高铝粉煤灰(Al2O3含量为45.2wt％，铝硅比1.2)采用碱浸预脱硅-碱石灰烧结法产生的氧化铝物料：用NaOH溶液对该高铝粉煤灰原料进行预脱硅处理(温度120℃，时间30min),过滤后的脱硅灰与石灰石、生煤料、Na2CO3等混合为生料，控制生料中CaO/(SiO2+TiO2)摩尔比为2.0，Na2O/(Al2O3+Fe2O3)摩尔比为1.0，生料在1200℃下烧结4h成为熟料，熟料破碎后用80℃的碳酸钠溶液溶出，控制溶出液中Al2O3含量为90～110g/L,溶出液过滤后，不经过石灰深度脱硅工序，直接鼓入CO2进行碳酸化分解、过滤、煅烧，得到Al2O3含量为96.4wt％，SiO2含量为0.42wt％的铝硅氧化料。
双室电解槽底部盛有预先合金化的Cu-Al合金，其中Al含量为65at％，阳极为Cu-13wt％Fe-37wt％Ni合金材料惰性阳极，阴极为石墨。阳极电解质组成为：42.3wt％Na3AlF6+28.2wt％K3AlF6+22wt％AlF3+2.5wt％Al2O3+3wt％CaF2+2wt％LiF，阴极电解质组成为：22wt％BaF2+46wt％AlF3+26wt％NaF+4wt％CaF2+2wt％LiF。将双室电解槽升温至880℃，并保温2h，通入直流电，使阳极电流密度控制在0.6A/cm2，电解开始后定期加入该铝硅氧化料，总电解时间为10h。电解结束后，阴极产物金属铝中Al含量测定为99.991wt％。
双室电解槽底部的铜铝合金转变为Si含量为不足0.1at％的铜铝硅合金，因此，上述电解实验仍然可以长期持续进行，不断在阴极室得到金属铝和在合金中富集硅。当铜铝硅合金中硅含量不小于5at％时，再以铜铝硅合金为阳极通过单室电解槽电解法提取得到铝硅合金或/和多晶硅。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤(1)：高硅含铝资源通过预处理工艺得到铝硅氧化料；
步骤(2)：以所述铝硅氧化料为电解原料，在双室电解槽中通过熔盐电解法制备金属铝和铜铝硅合金；
所述双室电解槽分为阳极室和阴极室，用以将阳极电解质与阴极电解质进行物理分隔，所述阳极室设有阳极，所述阴极室设有阴极，所述双室电解槽的底部还盛有铜铝合金，且铜铝合金分别与阳极电解质、阴极电解质接触；在通电运行条件下，向所述阳极室投入铝硅氧化料，在所述阴极室得到金属铝，所述双室电解槽底部的铜铝合金转变为铜铝硅合金；
步骤(3)：取出所述铜铝硅合金并置于单室电解槽内，通过熔盐电解法制备铝硅合金或/和多晶硅；
所述单室电解槽中，底层熔体为铜铝硅合金阳极，中层熔体为精炼电解质，上层熔体为铝液阴极；在通电运行条件下，铜铝硅合金中的Al和Si被氧化并进入到精炼电解质中，在铝液阴极处还原得到铝硅合金或/和多晶硅。
2.根据权利要求1所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述高硅含铝资源中Al2O3/SiO2的质量比为1：0.5～7，所述高硅含铝资源包括高硅铝土矿、粉煤灰、煤矸石、高岭土、明矾石中一种或多种；所述铝硅氧化料中Al2O3与SiO2的含量之和≥90.0％，且Al2O3的含量≥40.0％，SiO2的含量≥0.1％。
3.根据权利要求1所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述阳极为碳素阳极或惰性阳极，所述阴极为石墨、铝、TiB2/C中的一种或多种复合。
4.根据权利要求1所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法法，其特征在于，步骤(2)中，所述阳极电解质为氟化物体系或氯化物体系；
所述氟化物体系包括60～90wt％冰晶石、5～25wt％AlF3、1～5wt％Al2O3和0～15wt％的添加剂；所述冰晶石为Na3AlF6、Li3AlF6、K3AlF6中的一种或多种，所述添加剂为LiF、NaF、KF、CaF2、MgF2、BaF2中的一种或多种；
所述阳极电解质为氯化物体系，所述氯化物体系为CaCl2，或者所述氯化物体系由CaCl2与NaCl、KCl、BaCl2、CaF2、LiCl、CaO中的一种或多种组成。
5.根据权利要求1所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述阴极电解质由20～70wt％加重剂、15～50wt％AlF3、13～40wt％NaF和含量不大于20wt％的添加剂组成；所述加重剂为BaCl2或/和BaF2，所述添加剂为LiF、Li3AlF6、Na3AlF6、CaF2、MgF2、NaCl、LiCl、CaCl2、MgCl2中的一种或多种；
优选地，所述阴极电解质为：20～40wt％BaF2、15～50wt％AlF3、20～40wt％NaF、10～20wt％CaF2；或者所述阴极电解质为：50～65wt％BaCl2、15～30wt％AlF3、13～30wt％NaF、0～5wt％NaCl。
6.根据权利要求1～5任一项所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述铜铝合金中Al含量为55～80at％；所述铜铝合金在正常电解工作时保持为液态，且铜铝合金的密度大于所述阳极电解质的密度、所述阴极电解质的密度。
7.根据权利要求1所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述精炼电解质由20～40wt％BaF2、40～70wt％冰晶石、5～25wt％AlF3、0～10wt％氟硅化合物和0～15wt％添加剂组成；所述冰晶石为Na3AlF6、Li3AlF6、K3AlF6中的一种或多种，所述氟硅化合物为Na2SiF6、K2SiF6、Li2SiF6、SiF4中的一种或多种，添加剂为LiF、NaF、KF、CaF2、MgF2中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述铝液阴极为纯金属铝液或含硅的金属铝液。
9.根据权利要求1所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，
步骤(2)中，所述双室电解槽正常工作时，阳极电流密度为0.1～1.5A/cm2，温度为800～1000℃；
步骤(3)中，所述单室电解槽正常工作时，阳极电流密度为0.01～1.0A/cm2，温度为800～1100℃。
10.根据权利要求1所述的利用高硅含铝资源生产金属铝和多晶硅的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述铝硅合金通过物理法或/和化学法生产多晶硅，物理法包括熔析法、凝析法、真空蒸馏法、定向凝固法中的一种或多种，化学法包括酸洗法和电解精炼法，优选为物理法。
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GB891369A (en) * 1959-12-22 1962-03-14 Harvey Lester Slatin Electrolytic production of aluminum
US8303796B2 (en) * 2006-05-26 2012-11-06 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for producing silicon
CN102534666B (zh) * 2011-12-30 2014-10-22 大连理工大学 一种高纯硅与高纯铝的电化学双精炼提纯的方法
CN103243385B (zh) * 2013-05-13 2016-04-27 北京科技大学 电解精炼-液态阴极原位定向凝固制备高纯单晶硅的方法

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