[发明专利]一种利用石英坩埚碎片制备金属硅的方法在审
| 申请号： | 201710220752.2 | 申请日： | 2017-04-06 |
| 公开（公告）号： | CN108689409A | 公开（公告）日： | 2018-10-23 |
| 发明（设计）人： | 张涛;闫永兵 | 申请（专利权）人： | 镇江荣德新能源科技有限公司 |
| 主分类号： | C01B33/025 | 分类号： | C01B33/025 |
| 代理公司： | 北京金信知识产权代理有限公司 11225 | 代理人： | 张皓;严彩霞 |
| 地址： | 212200 江苏省镇*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 石英坩埚 硅熔液 金属硅 碳还原剂 硅液 制备 还原反应步骤 碳热还原反应 电弧加热 环境问题 回收利用 冷却步骤 石墨电弧 石墨电极 熔融态 有效地 重量比 倒出 放入 炉中 填埋 冷却 | ||
1.一种利用石英坩埚碎片制备金属硅的方法，其包括以下步骤：
1)还原反应步骤，将石英坩埚碎片与碳还原剂以2-4:1的重量比混合放入石墨电弧炉中，通过石墨电极的电弧加热，使石英坩埚碎片中的SiO2与碳还原剂中的碳发生碳热还原反应，生成熔融态的硅熔液，该硅熔液通过原料间隙边反应边流入硅液包；以及
2)冷却步骤，倒出流入所述硅液包的硅熔液，使硅熔液冷却成为金属硅锭。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤1)之前还包括用水清洗石英坩埚碎片的洗涤步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中石英坩埚碎片的粒度在10-100mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中石英坩埚碎片与所述碳还原剂的重量比为3:1。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碳还原剂选自焦炭、木炭、精煤、石油焦、煤焦油和木屑中的一种或多种；优选煤焦油和木屑，在所述碳还原剂中，更优选煤焦油与木屑的重量比在3-6:1的范围内。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中还原反应的反应时间为3-6小时。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中的石英坩埚碎片为铸锭或拉棒后的石英坩埚碎片。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中硅熔液的倒出方式为连续的或间断的。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
3)破碎步骤，将冷却步骤2)得到的金属硅锭破碎后即获得金属硅。
10.一种石英坩埚碎片用于制备金属硅的用途。
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