本发明专利技术公开了一种利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法，它是将太阳能光伏晶体硅切片行业废弃的切割砂浆废粉料全部或部分替代焦炭作还原剂直接配入锰矿原料中，采用现有设备进行冶炼作业，即可利用切割砂浆废粉料中的高纯单质硅、碳化硅具有高载能强还原特性，在高温熔融状态下对锰矿中的氧化锰、氧化铁或硅石配料中的二氧化硅进行还原反应制得锰系铁合金产品。经试用表明：本发明专利技术确实具有工艺技术简捷易于掌握、高效回收利用硅资源、降低锰系铁合金生产成本、节能降耗效果好、经济效益显著的突出优点，它能彻底解决晶体硅切片行业因堆积废粉料产生的污染问题，在冶金行业和太阳能新能源行业中很好的推广应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高效回收晶体硅切割废粉料进行无害化、资源化综合利用的技术，它属于太阳能光伏行业环保治理和冶金行业节能减排资源综合利用工程的
，具体地说是一种。
技术介绍
我们知道，地球上贮量有限的化石能源已被过度开采消耗而呈逐渐枯竭之势，我国政府为了保护生态环境积极开展节能减排工作，在能源政策上对化石能源进行限制性开采已成为一个共识。开发利用太阳能清洁能源正成为各国政府调整能源结构进行能源战略贮备的一个热点课题，高效利用太阳能源是当今世界最受关注的绿色能源产业。迄今为止，美国、日本和欧洲各国都制定了 “促进本国太阳能产业发展”的相关政策，我国也制订了《可再生能源法》等法律法规，它对推动太阳能光伏产业健康有序发展起到了积极的促进作用。据统计资料显示:国际太阳能光伏电池市场一直保持25—30%的强劲增长态势，晶体硅(包括多晶硅和单晶硅)则是目前应用最为广泛、技术最为成熟的太阳能电池材料，已占整个光伏产业的85%以上。现行光伏产业中使用的硅片大都是通过对晶体硅锭(棒)进行切割所取得的，随着我国太阳能光伏电池行业的高速发展，晶体硅切片加工行业的规模也越来越大，在现行晶体硅切片加工行业中，应用最为成熟的是“线切割”新型切片技术，它的切片机理是:由机器导轮带动钢丝线高速运转将以聚乙二醇为主要成份的切割液和碳化硅微粉混合的砂浆送到切割区，由高速运转的钢丝线对晶体硅锭进行切割来完成切片作业。在切割过程中会产生大量硅粉末(约占晶体硅锭重量的20%—40%)进入切割液中，当切割液中沉积的硅粉末逐渐增多后就会严重影响切割性能而成为含硅砂浆废料被排弃。据调查了解:我国晶体硅切片行业每年排放废弃的含硅砂浆废料数量十分巨大，据检测:在排弃的砂浆废料中主要含有约30%的高纯硅、约35%的碳化硅、约20%的聚乙二醇和水以及少量的铁氧化物。迄今为止，我国晶体硅切片行业对含硅砂浆废料进行回收利用的水平还停留在仅提取聚乙二醇和部分碳化硅的较低技术阶段，而对最后剩余的最有经济价值的大量尾粉料(即大量是硅粉末废料和部分碳化硅及钢丝线消耗的铁氧化物的混合物，它是以高纯硅和碳化硅为主要成分且具有高载能、强还原特性的硅资源)却一直没有得到有效回收利用，这不仅造成硅资源的巨大浪费，还会对周边生态环境造成严重污染。据晶体硅切片企业现场调查了解:在对含硅砂浆废料提取聚乙二醇后，剩余的大量尾粉料(即硅粉末废料)都是直接堆放废弃于周边场地，长年累月积压的尾粉料堆积如山，已成为一个严重威胁环境安全、一时又难于消化解决的“粉堆山”污染源公害。特别是这种以极细微的粉末形式存在的高纯单质硅为主的尾粉料，它的密度小、堆积保存难度大，经日晒干燥后会随风飞扬污染空气，在雨季淋水冲刷后又容易流入田地、江河水体中造成环境污染事件，当地环保部门已列为重点监测管理的高危污染源；同时，由于它还具有较强的化学活性，在干燥季节遇水后极易发生自燃现象甚至引发粉爆事故，也被当地消防部门列为需要重点防范的管理对象。怎样消化解决尾粉料堆放污染环境的问题已成为严重制约我国太阳能晶体硅切片行业能否维持可持续发展的一个重大技术课题。现行采取的解决措施只是在普通耐火砖以及建筑砂浆中参配使用一部分晶体硅切割含硅砂浆废料，由于参配使用的数量极其有限，对消化解决尾粉料堆放污染问题的作用不大，并且在尾粉料中最具经济价值的高载能、强还原特性的单质晶体硅和碳化硅也没有得到有效的回收利用。而在尾粉料中具有高载能、强还原特性的高纯单质晶体硅和碳化硅正是冶金行业冶炼锰系铁合金极佳的还原剂原料，怎样回收利用晶体硅切片行业堆积废弃的“粉堆山”晶硅资源来用作冶炼锰系铁合金的原料?这对彻底消化解决晶体硅切片行业尾粉料堆放污染问题和对冶金金行业节能减排降低锰系铁合金的生产成本都具有显著的社会环保效应和重大的经济效益，这正是本专利技术要解决的一个技术课题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提出一种。本专利技术的目的是通过如下技术方案来实现的: 一种，其特征在于:它依次按以下步骤进行， ①备取原料:按下述重量份配比计量称取物料， 锰矿原料I份， 晶体硅切割废粉料 0.02—0.60份， 上述“锰矿原料”是指符合冶炼锰系铁合金工艺入炉技术指标的一种或多种锰矿混合物； 上述“晶体硅切割废粉料”是指对多晶硅、单晶硅切片作业所产生的切割砂浆废料进行回收得到的硅粉末废料； ②入炉冶炼:将按重量份配比计量称取的物料输入铁合金冶炼矿热炉内，按冶炼锰系铁合金要求的操作规程进行冶炼作业； ③出铁浇铸:对冶炼合格的液态铁合金进行扒除炉渣作业后，将铁水浇注于锭模内，待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣，即可制得锰系铁合金产品。为更好地实现本专利技术的目的，在“备取原料”的步骤中，它是按下述优化的重量份配比计量称取物料， 锰矿原料I份， 晶体硅切割废粉料 0.30—0.50份。更进一步地说，在“备取原料”的步骤中，它是按下述进一步优化的重量份配比计量称取物料， 锰矿原料I份， 晶体硅切割废粉料0.40份。—种，其特征在于:它依次按以下步骤进行， ①备取原料:按下述重量份配比计量称取物料， 锰矿原料I份， 晶体硅切割废粉料 0.02—0.60份， 焦炭0.02—0.35份， 硅石0.02—0.20份， 上述“锰矿原料”是指符合冶炼锰系铁合金工艺入炉技术指标的一种或多种锰矿混合物； 上述“晶体硅切割废粉料”是指对多晶硅、单晶硅切片作业所产生的切割砂浆废料进行回收得到的硅粉末废料； ②入炉冶炼:将按重量份配比计量称取的物料输入铁合金冶炼炉内，按冶炼锰系铁合金要求的操作规程进行冶炼作业； ③出铁浇铸:对冶炼合格的液态铁合金进行扒除炉渣作业后，将铁水浇注于锭模内，待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣，即可制得锰系铁合金产品。为更好地实现本专利技术的目的，在“备取原料”的步骤中，它是按下述优化的重量份配比计量称取物料， 锰矿原料I份， 晶体硅切割废粉料 0.05—0.25份， 焦炭0.05—0.15 份， 硅石0.02—0.06份。更进一步地说，在“备取原料”的步骤中，它是按下述进一步优化的重量份配比计量称取物料， 锰矿原料I份， 晶体硅切割废粉料0.18份， 焦炭0.12份， 娃石0.03份。当上述“锰矿原料”中含有二氧化硅的量与“晶体硅切割废粉料”中的硅量之和已能达到冶炼相对应锰系铁合金品种工艺要求的总硅量技术指标时，在“备取原料”步骤中就可按如下技术方案不再加入“娃石”物料。—种，其特征在于:它依次按以下步骤进行， ①备取原料:按下述重量份配比计量称取物料， 锰矿原料I份， 晶体硅切割废粉料 0.02—0.60份， 焦炭0.02—0.35份， 上述“锰矿原料”是指符合冶炼锰系铁合金工艺入炉技术指标的一种或多种锰矿混合物； 上述“晶体硅切割废粉料”是指对多晶硅、单晶硅切片作业所产生的切割砂浆废料进行回收得到的硅粉末废料； ②入炉冶炼:将按重量份配比计量称取的物料输入铁合金冶炼炉内，按冶炼锰系铁合金要求的操作规程进行冶炼作业； ③出铁浇铸:对冶炼合格的液态铁合金进行扒除炉渣作业后，将铁水浇注于锭模内，待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣，即可制得锰系铁合金产品。为更好地实现本专利技术的目的，在“备取原料”与“入炉冶炼”之间还有“本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法，其特征在于：它依次按以下步骤进行，① 备取原料：按下述重量份配比计量称取物料，锰矿原料 1份，晶体硅切割废粉料 0.02—0.60份，上述“锰矿原料”是指符合冶炼锰系铁合金工艺入炉技术指标的一种或多种锰矿混合物；上述“晶体硅切割废粉料”是指对多晶硅、单晶硅切片作业所产生的切割砂浆废料进行回收得到的硅粉末废料；② 入炉冶炼：将按重量份配比计量称取的物料输入铁合金冶炼矿热炉内，按冶炼锰系铁合金要求的操作规程进行冶炼作业；③ 出铁浇铸：对冶炼合格的液态铁合金进行扒除炉渣作业后，将铁水浇注于锭模内，待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣，即可制得锰系铁合金产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐华应，吴孝，郑再春，唐先庆，李科，郑惠丽，
申请(专利权)人：四川川投峨眉铁合金集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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