[发明专利]一种金属硅配方及其制备方法

说明书

一种金属硅配方及其制备方法，所述金属硅配方的制备方法包括以下步骤：S1、将硅粉块破碎成粉，添加适量的助剂后，置于造粒机中造粒得到颗粒化的硅料粒子，控制硅料粒子水分含量低于5％；S2、采用行吊将电极悬空于炉膛中心，控制电极底部距离炉底以及炉衬的距离超过20cm，将步骤S1中的硅料粒子加入到中频感应电炉中，控制熔融温度为1500‑1600℃，熔融过程中，不断补加硅料粒子，直至炉膛内硅料粒子全部熔化，炉膛充满硅液；S3、将炉膛内的硅液倾倒到铁水包内，再将铁水包内的铁水浇铸到锭模上，硅液冷却、凝固后，将硅锭从锭模内转移，即得；S4、炉膛内硅液出完后，冷却，冷却完毕用耙渣工具将中频炉口炉渣清理干净。

技术领域

本发明涉及金属硅回收利用，具体是一种金属硅配方及其制备方法。

背景技术

金属硅又称结晶硅或工业硅，其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。金属硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98％左右，其余杂质为铁、铝、钙等。

硅还是铝合金中的良好组元，绝大多数铸造铝合金都含有硅。硅是电子工业超纯硅的原料，超纯半导体单晶硅做的电子器件具有体积小、重量轻、可靠性好和寿命长等优点。掺有特定微量杂质的硅单晶制成的大功率晶体管、整流器及太阳能电池，性能较锗单晶制成的电池优异。

基于，金属硅的应用前景，工业化生产金属硅得到飞速发展。然而，在工业化生产过程中经常伴随产生废料如硅粉，硅粉虽然未工业化生产的废料，但其中硅含量仍较高，然而，目前生产企业大都没有回收废料中的金属硅的技术方案，导致大量的硅粉作为工业废料倾倒，不仅造成严重的资源浪费，且引起较为严重的环境污染。

针对当前没有一种实时有效回收工业废料硅粉中的金属硅的处理工艺，因此，开发一种绿色、环保、经济的硅粉回收处理工艺，对于降低企业生产成本，缓解废料排放的环保压力，至关重要。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种金属硅配方及其制备方法，通过本发明公开的技术方案，有效的将工业废料硅粉回收利用，不仅降低了生产成本，实现废物利用，同时降低了环保压力。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:

一种金属硅配方，所述金属硅配方由硅粉块经熔炼制成，所述金属硅配方的制备方法包括以下步骤：

S1、将硅粉块破碎成粉，添加适量的助剂后，置于造粒机中造粒成外径为8-9mm的圆柱形颗粒，经烘干机低温烘干后，得到颗粒化的硅料粒子，控制硅料粒子水分含量低于5％；

S2、采用不锈钢棒插入到石墨电极上部的开孔处，采用行吊将不锈钢棒横卧在中频感应电炉炉口处的石英砂护坡上，使电极悬空于炉膛中心，控制电极底部距离炉底以及炉衬的距离超过20cm，将步骤S1中的硅料粒子加入到中频感应电炉中，控制硅料粒子的料面位于炉膛深度2/3处，加料完毕开启中频感应电炉进行熔融，控制熔融温度为1500-1600℃，熔融过程中，料面高度降低，不断补加硅料粒子，补加完毕，采用行吊将石墨电极吊出炉膛，石墨电极吊出后，不断补加硅料粒子直至炉膛内硅料粒子全部熔化，炉膛充满硅液；

S3、将炉膛内的硅液倾倒到铁水包内，再将铁水包内的铁水浇铸到锭模上，硅液冷却、凝固后，用夹具将硅锭从锭模内转移，即得；

S4、炉膛内硅液出完后，冷却，冷却完毕用耙渣工具将中频炉口炉渣清理干净。

优选地，所述中频感应电炉的工作频率为800-1000HZ。

优选地，所述步骤S2中的熔融温度为1550℃。

优选地，所述助剂为分散剂和粘接剂的混合物。