[发明专利]一种含有光伏材料的不锈钢除尘粉还原球及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含有光伏材料的不锈钢除尘粉还原球及其生产方法。

背景技术

太阳能光伏发电被业界视为最清洁环保的可持续能源利用形式，近些年在全球得到迅猛发展。近10年，全球光伏产业年均增长41.3%，近5年为49.5%，与全球同步，中国也迅速崛起为太阳能光伏电池生产大国。2000年，中国光伏电池产量仅为3兆瓦，到2007年年底达到了1088兆瓦，居世界第一。制备太阳能电池时，需要将高纯硅铸成多晶硅锭，然后切割成硅片。不管是半导体工业所用的单晶硅还是太阳能电池所用的多晶硅，都需要将高纯的晶体硅切割成硅片。在切割过程中,从理论上计算会有44%的晶体硅被切磨为高纯硅粉进人到了切割料浆中，而实际加工过程中会有高达50%～52%的晶体硅以硅粉的形式损失掉了。全球的光伏切割废料也迅猛增长，根据中国工程院咨询项目组专家广泛调研，2011年需太阳能级多晶硅12万吨，预计2030年需太阳能多晶硅1300万吨，2050年需太阳能多晶硅2600万吨。目前，该光伏切割废料已经造成严重的环境污染问题，国内外对光伏切割废料的综合回收将进行了大量的研究工作，但还没有研究出具有巨大的经济效益和环保效益的回收技术。解决光伏切割废料的问题，要大力发展循环经济、绿色经济、和环保产业，最大程度地提高废料的利用效率。

对不锈钢除尘灰既能实现无害化又能利用其价值的方法是还原回收法，世界上具有代表性，也处于领先水平的直接还原工艺包括：瑞典ScanDustAB(SKF公司)等离子工艺，除尘灰与还原剂(高质量的焦炭)的混合物在高温下金属氧化物被迅速还原；美国Inmetco公司开发的Inmetco直接还原工艺，在环形转底炉(RHF)中利用碳还原；美国的Midrex公司和日本的KobeSteel公司合作开发的Fasment/Fastmelt直接还原工艺与Inmetco一样采用转底炉用碳还原；美国BureauofMines采用电炉利用碳还原回收不锈钢除尘灰中的有价金属，生产高镍铬合金，铬的回收率较低；1997年日本DaidoSteel公司将粉尘直接返回炼钢熔池，采用铝作为还原剂还原回收粉尘中的有价金属，但用铝不经济。国内也有许多工艺，但大多是从上面几种工艺中演变出来的。　　

目前，部分不锈钢冶炼厂将除尘灰压球后直接装入电炉，采用碳、硅廉价还原剂将其中的金属氧化物还原，减少了镍、铬合金的用量，不仅回收利用了Cr-Ni不锈钢除尘灰，也降低了不锈钢冶炼成本。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种含有光伏材料的不锈钢除尘粉还原球及其生产方法，该方法选择一定比例的光伏切割废料和不锈钢除尘粉混合后经压球制得还原球，在电炉冶炼不锈钢母液时直接加入炉中使用，以循环利用除尘粉中的镍和铬资源，在降低冶炼成本的同时减少环境污染。

本发明目的的实现由以下技术方案完成：

一种含有光伏材料的不锈钢除尘粉还原球，其特征在于所述不锈钢除尘粉还原球主要由光伏切割废料和不锈钢除尘粉组成的，其中光伏切割废料所占重量百分比为5%～25%，不锈钢除尘粉所占重量百分比为60%～90%。

所述的光伏切割废料中含有重量百分比不低于30%的金属硅粉和重量百分比不低于40%的碳化硅。

所述的光伏切割废料粒度不大于3mm，所述的不锈钢除尘粉粒度不大于3mm。

所述的不锈钢除尘粉还原球中含有添加剂，该添加剂占所述不锈钢除尘粉还原球总重量的重量百分比不高于15%，所述添加剂为硅铁粉、金属铝粉、铁粉、石墨中的一种或至少两种的组合。

所述的不锈钢除尘粉还原球中含有粘结剂，该粘结剂占所述不锈钢除尘粉还原球总量的重量百分比不高于5%，所述粘结剂为水玻璃、水泥、淀粉、片碱、801胶水、黄糊精中的一种或至少两种的组合。

一种含有光伏材料的不锈钢除尘粉还原球的生产方法，其特征在于将上述权利要求1至5的任一材料组合混合，经充分搅拌混匀后，采用高压对辊压球机压成球状体。

光伏切割废料以不大于3mm的粒度在炼钢还原剂中的应用。