【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及冶煉，更為具體地，涉及一種利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法。
技術(shù)介紹
1、目前金屬鎂的生產(chǎn)方法主要分二大類：電解法和熱還原法。其中，由于電解法因環(huán)保問(wèn)題難以克服，目前全球的金屬鎂產(chǎn)量中只有不到20％的金屬媒采用電解法生產(chǎn)，其余金屬鎂絕大部分采用熱還原法進(jìn)行冶煉獲取的。而熱還原法的主要工藝是硅熱還原法，即：采用硅為還原劑還原氧化鎂，在高溫和真空條件下獲得金屬鎂鎂蒸汽，然后冷凝獲得固態(tài)鎂的工藝，其中占據(jù)主流的是皮江法工藝。但其能耗較高，目前生產(chǎn)噸鎂所需總能耗大約為5.77tce(其中硅鐵生產(chǎn)能耗為1.27tce，占總能耗的20％以上)，因此降低原鎂冶煉工藝的能耗是原鎂行業(yè)朝著綠色低碳方向發(fā)展的必經(jīng)之路。
2、現(xiàn)有主流煉鎂工藝(皮江法)的弊端如下:
3、(1)煉鎂工藝能耗高，其中作為還原劑的硅鐵生產(chǎn)能耗約占總能耗的20％以上，且硅鐵占原料總成本的60％以上。
4、(2)采用75％sife做還原劑，其單質(zhì)硅和硅鐵相各占約50％，導(dǎo)致其參與硅熱反應(yīng)的反應(yīng)性降低，從而其還原率也較低，通常不高于80％。
5、(3)單廠生產(chǎn)規(guī)模小效率低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)，污染嚴(yán)重。
6、此外，由光伏行業(yè)產(chǎn)生的硅泥由2021年的平均11.7萬(wàn)噸增至2023年的28.6萬(wàn)噸。未來(lái)隨著光伏行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展這一數(shù)據(jù)將會(huì)更高，預(yù)測(cè)在2025年將突破50萬(wàn)噸。而目前硅泥的回收再利用主要集中于制備高純硅、硅合金及陶瓷等，但其規(guī)模及應(yīng)用量很小，因此將可能造成巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，目前光伏行業(yè)
7、因此，為解決上述問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種利用光伏固廢硅泥生產(chǎn)金屬鎂的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述問(wèn)題，本專利技術(shù)的目的是提供一種利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，以解決目前光伏行業(yè)固廢硅泥污染環(huán)境、利用率不高的問(wèn)題。
2、本專利技術(shù)提供一種利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，包括：
3、對(duì)光伏硅泥加熱干燥并冷卻至室溫；
4、將冷卻后的光伏硅泥制備成塊狀料硅泥；
5、將所述塊狀料硅泥加入到感應(yīng)爐內(nèi)，對(duì)所述感應(yīng)爐升溫加熱至預(yù)設(shè)溫度，使得所述塊狀料硅泥熔化并在所述感應(yīng)爐內(nèi)形成液態(tài)硅熔池；
6、將含鎂原料煅白粉噴入到所述液態(tài)硅熔池內(nèi)，使得所述含鎂原料煅白粉與所述液態(tài)硅熔池中硅發(fā)生反應(yīng)，生成金屬鎂蒸氣。
7、此外，優(yōu)選的方案是，所述光伏硅泥的加熱干燥溫度為110℃-300℃。
8、此外，優(yōu)選的方案是，將冷卻后的光伏硅泥經(jīng)過(guò)破碎、篩分處理形成粒度小于50mm的塊狀料硅泥。
9、此外，優(yōu)選的方案是，在所述反應(yīng)爐內(nèi)設(shè)置有石墨坩堝，所述塊狀料硅泥加入到所述石墨坩堝內(nèi)，對(duì)所述石墨坩堝升溫加熱后形成所述液態(tài)硅熔池。
10、此外，優(yōu)選的方案是，所述預(yù)設(shè)溫度為1420℃-1550℃。
11、此外，優(yōu)選的方案是，通過(guò)噴吹給料裝置將所述含鎂原料煅白粉噴入到所述液態(tài)硅熔池內(nèi)。
12、此外，優(yōu)選的方案是，所述噴吹給料裝置包括用于存儲(chǔ)所述含鎂原料煅白粉的料倉(cāng)、與所述料倉(cāng)相連接的真空室、設(shè)置在所述真空室內(nèi)的噴槍、帶動(dòng)所述噴槍升降的噴槍升降機(jī)構(gòu)，其中，
13、在所述噴槍升降機(jī)構(gòu)的作用下將所述噴槍插入到所述液態(tài)硅熔池內(nèi)；
14、以所述真空室內(nèi)的氬氣為載體，向所述液態(tài)硅熔池中噴入所述含鎂原料煅白粉，使得所述含鎂原料煅白粉與所述液態(tài)硅發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生金屬鎂蒸氣。
15、此外，優(yōu)選的方案是，所述真空室與所述反應(yīng)爐相連接，所述噴槍在所述噴槍升降機(jī)構(gòu)的作用下伸入到所述反應(yīng)爐，并到達(dá)所述石墨坩堝中。
16、此外，優(yōu)選的方案是，所述含鎂原料煅白粉與所述液態(tài)硅發(fā)生反應(yīng)的時(shí)間小于等于10s。
17、此外，優(yōu)選的方案是，所述含鎂原料煅白粉與所述液態(tài)硅發(fā)生還原反應(yīng)的方程式為：
18、mgo·cao(s)+si(l)→mg(g)+2cao·sio2(l)。
19、從上面的技術(shù)方案可知，本專利技術(shù)提供的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，采用從光伏生產(chǎn)中出來(lái)的固廢硅泥作為還原劑，采用噴吹法將含鎂原料煅白粉噴入到固廢硅泥形成的熔池中，從而生成金屬鎂蒸汽。這種制備方法，可實(shí)現(xiàn)光伏硅泥有價(jià)資源的大規(guī)模二次利用，從而減少土地占用及環(huán)境污染；且硅泥中硅含量高，能有效促進(jìn)鎂的還原反應(yīng)，起到節(jié)能降耗的作用。
20、為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)方面包括后面將詳細(xì)說(shuō)明的特征。下面的說(shuō)明以及附圖詳細(xì)說(shuō)明了本專利技術(shù)的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本專利技術(shù)的原理的各種方式中的一些方式。此外，本專利技術(shù)旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。
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1.一種利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，所述含鎂原料煅白粉與所述液態(tài)硅發(fā)生還原反應(yīng)的方程式為：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用光伏硅泥制備金屬鎂的方法，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李鳳善，馬藝璇，張福君，梁文玉，張富信，張杰，薛曼齡，王璐，陳欣舒，趙偉潔，趙瑞敏，蔡瑛芙，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京中冶設(shè)備研究設(shè)計(jì)總院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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