工业硅生产中木炭粉的回收利用方法技术

本发明专利技术提供一种工业硅生产中木炭粉的回收利用方法，它包括如下步骤：1）将碳含量符合工业硅生产要求的木炭粉粉碎后过40目筛，取筛下部分备用；2）将水溶性树脂与水按照质量比为（1～5）:10混合，得到水溶性树脂的水溶液，然后加入固化剂，得到粘合剂溶液；3）木炭粉与粘合剂溶液混合，并搅拌均匀，得到混合物；4）将步骤3）所得的混合物压制成炭丁坯体或炭球坯体；5）将步骤4）制成的炭丁坯体或炭球坯体干燥，得到炭丁或炭球成品。本发明专利技术工艺简单，设备要求低，生产周期短，所制成的炭丁、炭球能够达到工业硅生产要求，可以进行规模化生产。此外，粘合剂粘结迅速，成型时不需要加热，成型后不需要高温炭化，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及エ业硅生产领域，尤其涉及一种エ业硅生产中木炭粉的回收利用方法。
技术介绍
エ业硅是石英矿与碳质还原剂在高温下进行还原得到的。由于对エ业硅中铁、铝、钙含量限制严格，因此对还原剂的要求也特别严格除了固定碳和灰分含量有严格要求外，还要求反应活性好、比电阻高、高温下不易发生石墨化，粒度适宜且具有一定的机械强度。木炭在高温下石墨化程度不明显，有较高的比电阻和反应活性，无论是単独作为还原剂，还是与其他碳质还原物掺和使用，都是エ业硅生产的重要原料。将石英矿石破碎到合适的大小，与碳还原剂按大约3:1的比例均匀混合放入矿热炉内，通电产生电弧，将硅石熔化，使之在高温下与碳进行还原反应。但在木炭运输、储存和使用过程中，会出现粉化，形成一定量的木炭粉末。木炭粉末的粒度通常小于5mm，其数量一般占总量的15% 20%。由于木炭粉的粒度、強度、硬度等方面都达不到生产エ艺的要求，因而只能用作电煤或作其它民用，甚至丢弃，这不仅没有充分体现其固有价值，还会造成环境污染。并且，随着环境保护、生态建设的意识的加強，国家对森林资源的禁伐，使木炭的采购越来越困难，价格也大幅度増加，使エ业硅的成本不断上升，严重影响企业经济效益。如果能把这些木炭粉制成炭丁重新用于エ业硅生产，无疑可节约成本，节约资源，给企业增加效益。用木炭粉末制成的炭丁或炭球必须达到エ业硅生产エ艺对它的以下要求①固定碳含量为70% 86% ;②反应活性好，比电阻高有一定机械强度，抗压强度高>7MPa，高温抗压强度>3MPa 高温下不易发生石墨化！⑤粒度适宜，大小在IOmm 80mm。木炭是ー种重要的エ业原料，许多领域都存在木炭粉末回收利用的问题。但目前，针对エ业生产中木炭粉的回收利用的研究却并不多见。因此，很有必要开发ー种针对エ业硅生产中木炭粉的回收利用方法，可以使得该回收的木炭粉重新应用于エ业硅生产，降低エ业硅生产的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种エ业硅生产中木炭粉的回收利用方法，该方法エ艺简单，设备要求低，生产周期短，成本低。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为 エ业硅生产中木炭粉的回收利用方法，其特征在于它包括如下步骤 1)将碳含量符合エ业硅生产要求的木炭粉粉碎后过40目筛，取筛下部分备用； 2)将水溶性树脂与水按照质量比为(I 5):10混合，得到水溶性树脂的水溶液，然后加入固化剂，得到粘合剂溶液； 3)将步骤I)所得的木炭粉与步骤2)中所制备的粘合剂溶液混合，并搅拌均匀，得到混合物，其中木炭粉与水溶性树脂的水溶液的质量比为3 : (O. 8 I. 5);4)将步骤3)所得的混合物压制成炭丁坯体或炭球坯体； 5)将步骤4)制成的炭丁坯体或炭球坯体干燥，得到炭丁或炭球成品。上述方案中，所述水溶性树脂为水性脲醛树脂、水性环氧树脂、或水性聚氨酯树脂中的ー种或任意两种以上按任意质量配比的混合。上述方案中，所述步骤I)中的碳含量为78%以上。上述方案中，所述步骤3)中木炭粉与水溶性树脂的水溶液的质量比 为3 :(1 I. 3)，试验证明水溶性树脂的水溶液与木炭粉质量比为(I I. 3):3时效果最佳，低于1:3，成品強度不理想，高于I. 3:3，粘合剂-木炭粉混合物含水量大，成型不理想。上述方案中，所述炭丁或炭球成品中的含水量不超过3wt%。步骤I)所述粉碎处理是将原料木炭粉放入破碎机进行粉碎，所述破碎机可以是对辊式破碎机、盘式粉碎机、轮碾等中的任何ー种，所有能将粗粒木炭粉碎至40目的设备均可使用；如果初始的木炭粉粒度已经小于40目，可以免去这ー步骤。所述固化剂为各树脂的相应固化剂，比如水性脲醛树脂固化剂可以是氯化铵；水性环氧树脂固化剂可以是多こ烯多胺类环氧固化剂；水性聚氨酯固化剂可以是硅氧烷，以及相应树脂所有已知可用固化剂都可使用。固化剂的添加比例根据固化剂的种类而定，在市售产品说明书上均能获得有关说明，在此没有特定要求。步骤3)中所述混合是指使用双轴搅拌机、立式搅拌机、星式搅拌机中的任何ー种将所制备木炭粉和粘合剂溶液混合均匀，所有能将炭粉和粘合剂搅拌均匀的设备均可使用。步骤4)中所述把混合物(粘合剂-木炭粉混合物)压制成炭丁或炭球是指将混合物放入对辊式成球机中压制成炭丁坯体或炭球坯体。步骤5)中所述的干燥是将成型后的炭丁坯体或炭球坯体晒干，或通过加热的方式烘干，或用红外辐照方式烘干，凡是可以使炭丁坯体或炭球坯中水分蒸发，使其达到エ业硅生产エ业要求(炭丁、炭球中含水量不超过3wt%)的方法均可采用。实际规模化生产中可采用エ业炉尾热气对其进行干燥。本专利技术的有益效果是 I、エ艺简单，设备要求低，生产周期短，所制成的炭丁、炭球能够达到エ业硅生产要求，可以进行规模化生产。2、粘合剂剂量机动调节范围广，可根据实际生产需要进行调节。粘结迅速，成型时不需要加热，成型后不需要高温炭化，降低成本。具体实施例方式为了更好的理解本专利技术，下面结合实施例进ー步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例I 本专利技术提供一种エ业硅生产中木炭粉的回收利用方法，它包括如下步骤 1)将碳含量符合エ业硅生产要求的木炭粉粉碎后过40目筛，取筛下部分备用； 2)按以下表I中指定的各组分含量将水溶性树脂、水、及固化剂混合，搅拌均匀，得到粘合剂溶液，所述树脂为水性脲醛树脂，所述固化剂为氯化铵；3)按以下表I中指定的各组分含量将步骤I)所得的木炭粉与步骤2)中所制备的粘合剂溶液混合，并搅拌均匀，得到混合物； 4)将步骤3)所得的混合物压制成炭丁坯体或炭球坯体； 5)将步骤4)制成的炭丁坯体或炭球坯体干燥，得到炭丁或炭球成品，产品性能测试结果见表2。所述炭丁或炭球成品中的含水量不超过3wt%。实施例2 按以下表I中指定的各组分含量重复实施例I的方法，产品性能测试结果见表2。实施例3 按以下表I中指定的各组分含量重复实施例I的方法，产品性能测试结果见表2。实施例4 按以下表I中指定的各组分含量重复实施例I的方法，产品性能测试结果见表2。实施例5 按以下表I中指定的各组分含量重复实施例I的方法，产品性能测试结果见表2。实施例6 按以下表I中指定的各组分含量重复实施例I的方法，产品性能测试结果见表2。实施例7 按以下表I中指定的各组分含量重复实施例I的方法，产品性能测试结果见表2。实施例8 按以下表I中指定的各组分含量重复实施例I的方法，产品性能测试结果见表2。表I实施例I至实施例8的各组分含量列表(单位重量份数) 实施例I木炭粉I水I水性脲醒树脂 I固化剂130:13:2 O. 14230:10:2.8 O. 14330:10:2.4 O. 13430:10:2 O. 12530:10:1.5 O. 11630: 10:1.2 O. I 730: 10:1 O. I8[30ト Jl [O. I 表2实施例I成型下落強度I抗压强度I高温抗压强度I碳含量(％) 1>50 次12MPa 5MPa 79.24 2>50 次13MPa 6MPa 78. 12 3>50 次13MPa 5MPa 78.67 4>50 次12MPa 6MPa 79.24 5>50 次IlMPa 5M本文档来自技高网...

【技术保护点】
工业硅生产中木炭粉的回收利用方法，其特征在于它包括如下步骤：1）将碳含量符合工业硅生产要求的木炭粉粉碎后过40目筛，取筛下部分备用；2）将水溶性树脂与水按照质量比为（1～5）:10混合，得到水溶性树脂的水溶液，然后加入固化剂，得到粘合剂溶液；3）将步骤1）所得的木炭粉与步骤2）中所制备的粘合剂溶液混合，并搅拌均匀，得到混合物，其中木炭粉与水溶性树脂的水溶液的质量比为3：（0.8～1.5）；4）将步骤3）所得的混合物压制成炭丁坯体或炭球坯体；5）将步骤4）制成的炭丁坯体或炭球坯体干燥，得到炭丁或炭球成品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡习标，黄重阳，曹宏，薛俊，魏延田，
申请(专利权)人：重庆暄洁环保产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：