一种活性硅粉的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种活性硅粉的生产方法，其特征在于，根据冶炼硅系合金矿热电炉容量，冶炼温度，按烟气温度计算过滤面积，设计冶炼烟尘三级分离提纯的除尘成套装置，具体步骤如下：(1)将矿热电炉产生的烟气通过重力旋风除尘器分离比重大的尘土；(2)将高温烟气再经过烟气水冷却塔降低降低温度，并进一步分离尘土；(3)再将烟气排入管道进入烟气净化室，通过烟气净化室内的分仓净化室，由过滤布袋收集烟气中的粉尘。本发明专利技术具有如下优点：通过三级分离提纯碳粒与尘土，减少硅系烟尘灰的杂质，将比重轻的纳米级二氧化硅微粉捕集进入烟气净化室内，提高回收二氧化硅的质量，适合作为粉体新材料的市场应用。

A production method of active silica powder

【技术实现步骤摘要】
一种活性硅粉的生产方法
本专利技术涉及硅系合金冶炼无组织排放的废弃烟尘综合
，具体是指一种活性硅粉的生产方法。
技术介绍
随国家富强，国家的年钢铁产能逐步增加，生铁+铁合金＝钢铁的逻辑存在，于是铁合金的产能也在不断增加，导致铁合金冶炼污染及其严重，铁合金冶炼是以原生矿在矿热电炉中，经过冶炼工艺(锰矿石、硅矿石)与还原剂(焦炭、电极)，随电炉冶炼温度升高，投入电炉中的矿石熔化，分为无渣冶炼工艺与有渣冶炼工艺，活性硅粉的生产是以无渣冶炼工艺技术，冶炼过程中产生大量排放烟尘，随未燃烧干净的碳与硅粉尘排放在大气层中，形成雾霾气象，以及pm2.5的超细粉尘物质，虽然冶炼行业都在筹建矿热电炉中配套安装有除尘器，但是配套除尘器设计中考虑是承担烟尘粉尘的回收，未考虑回收后的烟尘粉尘市场综合利用，导致回收后烟尘粉尘，因为杂质多，市场中行业无法应用，只能占地填埋处置，抛弃的烟尘粉尘被长期填埋之后，随自然天气影响下，造成二次污染土地水源隐患，随环保污染治理的常态化，绿色生态环境体系的建立，在不影响硅系合金产能与环保要求，解除烟尘粉尘填埋处置难题与市场应用结合，形成一项能够获得市场接受的烟尘转化粉体新材料-活性硅粉应用的高新技术。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为一种活性硅粉的生产方法，其特征在于，根据冶炼硅系合金矿热电炉容量，冶炼温度，按烟气温度计算过滤面积，设计冶炼烟尘三级分离提纯的除尘成套装置，具体步骤如下：(1)将矿热电炉产生的烟气通过重力旋风除尘器分离比重大的尘土；r>(2)将高温烟气再经过烟气水冷却塔降低降低温度，并进一步分离尘土；(3)再将烟气排入管道进入烟气净化室，通过烟气净化室内的分仓净化室，由过滤布袋收集烟气中的粉尘；(4)然后经过过滤布袋收集的粉体由PLC清灰装置；(5)最后经过涡流离心分离机进一步处理，获得活性硅粉。优选的，所述烟气在经过烟气循环水冷却塔后的温度为45℃～245℃。优选的，所述过滤布袋为氟美斯滤袋，所述过滤布袋底部采用三层包边缝制，并采用加强复合缝制。优选的，所述除尘成套装置包括矿热电炉，以及矿热电炉的低烟罩下的烟气管道，矿热电炉通过烟气管道连接重力旋风除尘器，重力旋风除尘器通过管道连接于烟气冷却塔，烟气冷却塔连接于烟气净化室，烟气净化室通过PLC连接涡流离心分离机，粉尘连接粉体储存罐。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：通过三级分离提纯碳粒与尘土，减少硅系烟尘灰的杂质，将比重轻的纳米级二氧化硅微粉捕集进入烟气净化室内，提高回收二氧化硅的质量，适合作为粉体新材料的市场应用。附图说明图1是本专利技术一种活性硅粉的生产方法的生产流程图。如图所示：1、冶炼电炉，2、重力旋风除尘器，3、烟气冷却塔，4、烟气净化室，5、引风机，6、净化烟气烟道，7、涡流离心分离机，8、粉体储存罐，9、循环水池，10、循环泵，11、水冷却塔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。结合附图，一种活性硅粉的生产方法，其特征在于，根据冶炼硅系合金矿热电炉容量，冶炼温度，按烟气温度计算过滤面积，设计冶炼烟尘三级分离提纯的除尘成套装置，具体步骤如下：(1)将矿热电炉产生的烟气通过重力旋风除尘器分离比重大的尘土；(2)将高温烟气再经过烟气水冷却塔降低降低温度，并进一步分离尘土；(3)再将烟气排入管道进入烟气净化室，通过烟气净化室内的分仓净化室，由过滤布袋收集烟气中的粉尘；(4)然后经过过滤布袋收集的粉体由PLC清灰装置；(5)最后经过涡流离心分离机进一步处理，获得活性硅粉。所述烟气在经过烟气循环水冷却塔后的温度为45℃～245℃。所述过滤布袋为氟美斯滤袋，所述过滤布袋底部采用三层包边缝制，并采用加强复合缝制。滤袋是核心部件，滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用，覆膜加拒水防油滤料为表面过滤型滤料，清灰彻底，减少了粉尘在滤袋表面形成粉层板结的可能。滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力，滤袋上端采用了弹簧涨圈形式密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需1-2人就能通过除尘器上箱体(净气室)进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在气室进行，无须进入除尘器过滤室。所述除尘成套装置包括矿热电炉，以及矿热电炉的低烟罩下的烟气管道，矿热电炉通过烟气管道连接重力旋风除尘器，重力旋风除尘器通过管道连接于烟气冷却塔，烟气冷却塔连接于烟气净化室，烟气净化室通过PLC连接涡流离心分离机，粉尘连接粉体储存罐。本专利技术回收的硅系烟尘灰，主要成分是矿热电炉中高温气化还原后的一氧化硅金属蒸汽在炉外与炉外空气中氧接触生成的二氧化硅微粉，为超细微粒状无晶体的珠形结构，无定型非金属矿物无机材料，具有良好的补强性、分散性、泌水性、绝缘性、消光性、触变性和渗透性、调稠性等特性，火山灰活性指数(28d)125～130以上，是机械动力加工研磨的矿物材料无法达到的和无可替代的独特理化指标，其特性逐渐被各行业应用技术专家认识，替代各行业的原材料与添加剂或者作为热熔催化剂，其应用场景应用领域在不断地拓展。本专利技术所述冶炼烟尘灰，是指硅系合金、锰系合金、棕刚玉、等冶炼中产生的无组织排放的烟尘灰。烟尘灰产生的机理如下：在矿热电炉生产硅系合金的冶炼过程中，入炉冶炼的原生矿石原料是为石英石矿、硅矿、矿物化学成分含二氧化硅：95-99％，还原剂为碳质原料与铁质原料，还原所需的热量由电能提供。二氧化硅是一种化学健非常稳定的物质，金属状态的硅与氧有极强的亲和力，硅在较低的温度下与碳结合生成碳化硅，成为炼钢、铸造业的钢铁水脱氧剂和净化剂，作为炼钢的脱氧剂使用，同时硅又是生产硅钢、合金钢与铸造合金的合金剂，生产金属镁、钼铁等贵金属的还原剂；由于二氧化硅的理化性能非常稳定，需要极高的温度才能分解还原。现有的冶炼方法只有矿热电炉才可能提供其需要的高温、高强度的冶炼还原条件。矿热电炉通过专用的输电变压装备向炉内电极导电，单台电炉的电流强度高达4-300kva(视电炉容量大小而定)。电流经过专用电极导向炉内，在电极頂端放电，形成电弧，产生电离子气体，其放电温度高达2353-7253K。矿物在电弧高温作用下，首先分解生成气相的中间产物一氧化硅金属蒸汽，气体上升与炉料接触，被炉料吸附而产生间接还原反应，生成反应产物硅或硅的微小液粒，随反应的时间延长，微小液粒逐渐形成液滴沉降炉底，硅还原的初始温度为2026K。还原过程中约10-15％的一氧化硅气体未被炉料吸附参与反应，随还原产生的高温炉气逸出炉料，在炉口表面与空气中的氧结合，产生反应氧化还原成二氧化硅微粒尘，氧化还原温度为653-853K，微粒尘与高温炉气带出的未燃尽还原剂碳粉、矿石表面尘土组成烟尘，形成烟尘随烟道排放成为大气污染物。冶炼过程中，管理及操作技能等原因，强碳操作或炉料局部富碳的情况下，在炉温约3353K时，二氧化硅与碳粒首先反应生成硅的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性硅粉的生产方法，其特征在于，根据冶炼硅系合金矿热电炉容量，冶炼温度，按烟气温度计算过滤面积，设计冶炼烟尘三级分离提纯的除尘成套装置，具体步骤如下：/n(1)将矿热电炉产生的烟气通过重力旋风除尘器分离比重大的尘土；/n(2)将高温烟气再经过烟气水冷却塔降低降低温度，并进一步分离尘土；/n(3)再将烟气排入管道进入烟气净化室，通过烟气净化室内的分仓净化室，由过滤布袋收集烟气中的粉尘；/n(4)然后经过过滤布袋收集的粉体由PLC清灰装置；/n(5)最后经过涡流离心分离机进一步处理，获得活性硅粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种活性硅粉的生产方法，其特征在于，根据冶炼硅系合金矿热电炉容量，冶炼温度，按烟气温度计算过滤面积，设计冶炼烟尘三级分离提纯的除尘成套装置，具体步骤如下：
(1)将矿热电炉产生的烟气通过重力旋风除尘器分离比重大的尘土；
(2)将高温烟气再经过烟气水冷却塔降低降低温度，并进一步分离尘土；
(3)再将烟气排入管道进入烟气净化室，通过烟气净化室内的分仓净化室，由过滤布袋收集烟气中的粉尘；
(4)然后经过过滤布袋收集的粉体由PLC清灰装置；
(5)最后经过涡流离心分离机进一步处理，获得活性硅粉。


2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠庆模，屠宽，
申请(专利权)人：上海黔宝环保新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31