[发明专利]用石油焦作还原剂生产工业硅的方法

权利要求书

1.一种用石油焦作还原剂生产工业硅的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1]原料准备：选择SiO₂含量≥99％的硅石，粉碎至一定的粒度，作为硅源；选择粉末状石油焦作为还原剂；按照硅石∶石油焦＝1.5∶12.5∶1的重量比进行充分混合，加入矿热炉；

2]还原反应：加热至炉温为2400～2600℃，温度保持时间为1.5～2.5h；停止加热，捣炉；重加热至炉温为2400～2600℃，温度保持时间为1.5～2.5h；

3]除渣：

将高温状态下的硅熔液倒入精炼炉中，保持温度为1500～1900℃，气压为0.5～2个标准大气压，通入氯气或者氧气或者富氧空气或者氯气和空气的混合气体进行除渣，持续0.5～1.5h；

4]定向凝固：将硅熔液倒入凝固池中自然降温凝固，即得工业硅。

2.根据权利要求1所述的用石油焦作还原剂生产工业硅的方法，其特征在于：所述还原反应的步骤为：加热至炉温为2400～2600℃，温度保持时间为1.5～2.5h；停止加热，捣炉；重加热至炉温为2400～2600℃，温度保持时间为1.5～2.5h；停止加热，捣炉；重加热至炉温为2400～2600℃，温度保持时间为1.5～2.5h。

3.根据权利要求1或2所述的用石油焦作还原剂生产工业硅的方法，其特征在于：所述硅石和石油焦的较佳重量比为硅石∶石油焦＝1.8∶1～2.2∶1；所述硅石较佳粒度为50～150mm；所述还原反应中每次加热的温度保持时间为2h；所述除渣步骤是在气压为1～1.2个标准大气压条件下持续通入富氧空气1h进行除渣。

4.根据权利要求1或2所述的用石油焦作还原剂生产工业硅的方法，其特征在于：所述方法还包括还原反应中向矿热炉内的硅熔液中通入适量空气的过程。

5.根据权利要求4所述的用石油焦作还原剂生产工业硅的方法，其特征在于：所述硅石和石油焦的较佳重量比为硅石∶石油焦＝1.8∶1～2.2∶1；所述硅石较佳粒度为50～150mm；所述还原反应中每次加热的温度保持时间为2h；所述除渣步骤是在气压为1～1.2个标准大气压条件下持续通入富氧空气1h进行除渣。

6.根据权利要求1或2或5所述的用石油焦作还原剂生产工业硅的方法，其特征在于：所述矿热炉内呈“品”字状分布三个石墨电极，并分别和三相工频电源连接。

7.根据权利要求6所述的用石油焦作还原剂生产工业硅的方法，其特征在于：所述石墨电极为中空电极，所述向矿热炉内的硅熔液中通入适量空气是通过所述中空电极通入炉内硅熔液中。