El micropolvo de silicio es una partícula fina amorfa que los gases de combustión extraen del horno durante la fundición del ferrosilicio y el silicio metálico. Su componente principal es el SiO2 y tiene excelentes propiedades puzolánicas. Con la implementación gradual de la ley nacional de protección ambiental, la mejora de la conciencia de las personas&sobre la protección ambiental y la creciente expansión del campo de aplicación del polvo de silicio, los fabricantes de ferroaleaciones a base de silicio han construido o mejorado sucesivamente sistemas de purificación de gases de combustión , es decir, sistemas de producción de polvo de silicio. El reciclaje de polvo de silicio, en la medida de lo posible, para hacer que los recursos de desperdicio e inofensivos, reduzca el impacto de la producción industrial en los seres humanos y el medio ambiente, no solo los beneficios económicos, sino también los beneficios sociales y ambientales.
1. Introducción
La mayoría de los hornos eléctricos existentes para la producción de ferrosilicio en China no cuentan con instalaciones para reciclar polvo de silicio, lo que provoca una grave contaminación. Según estadísticas incompletas, básicamente no existen instalaciones de recuperación de polvo de silicio para hornos eléctricos de ferrosilicio por debajo de 5 MVA; solo alrededor del 20% de los hornos eléctricos de ferrosilicio de 5 ~ 9 MVA tienen instalaciones de recuperación de polvo de silicio, y los hornos eléctricos de ferrosilicio de tamaño grande y mediano por encima de 9 MVA tienen solo el 40%. Hay instalaciones de reciclaje de polvo de silicio a la izquierda y a la derecha. En las instalaciones de reciclaje de micropolvo de silicio existentes, solo unas pocas han superado la tecnología, el alto grado de automatización y los buenos resultados. Hasta donde el autor sabe, algunos fabricantes de ferrosilicio siguen eligiendo instalaciones de eliminación de polvo que han demostrado ser inadecuadas para la purificación de gases de combustión de hornos eléctricos de ferrosilicio. Tengda Northwest Ferroalloy Co., Ltd., un intento del uso de filtros de bolsa para purificar los gases de combustión de los hornos eléctricos de ferrosilicio en mi país, y un beneficiario de la tecnología de filtración superficial, ahora da una introducción sobre la aplicación de los sistemas de producción de productos de micropolvo de silicio. para referencia.
2. Producción de polvo de silicona
2.1 Proceso de encriptación y reciclaje de micropolvo de silicio
El gas de combustión que contiene polvo generado durante la fundición del horno eléctrico es conducido al enfriador de aire por la campana baja a través del conducto de aire y el gas de combustión del orificio del grifo. El enfriador enfría la temperatura del gas de combustión y luego ingresa al colector de polvo ciclónico para eliminar las partículas grandes de polvo y partículas de carbón en el gas de combustión, y luego ingresa al filtro de bolsa para filtrar. El gas de combustión filtrado se descarga desde la chimenea o la cámara de escape en la parte superior del colector de polvo.
La mayoría de los colectores de polvo domésticos para reciclar polvo de silicio son filtros de bolsa, tanto de presión positiva como de presión negativa; hay filtración interna de retroceso y filtración externa de inyección por pulsos; Ambos utilizan materiales de filtro de fibra de vidrio recubiertos. También hay canales, fibras de vidrio, materiales de filtro 729, etc.
La densificación del polvo de microsílice es un proceso de condensación que se lleva a cabo en un silo y utiliza aire de un soplador como fuente de energía. La densidad aparente del polvo de sílice se puede controlar dentro de 0.2 ~ 0.6t / m3. Hay muchos factores que afectan todo el proceso de cifrado, como la humedad, la fluidez, la densidad aparente original y el funcionamiento del polvo de silicio.
2.2 Proceso de reciclaje y encriptación de polvo de silicio
En la actualidad, la producción de polvo de silicio se divide en 5 sistemas: sistema C-1, sistema C-2, sistema C-3, sistema Q-1, sistema Q-2.
El sistema C-1 procesa los gases de combustión del horno eléctrico de ferrosilicio de 4 × 12,5 MVA de la segunda fundición. Se divide en dos subsistemas y sale de la chimenea de emisión y se envía al colector de polvo de la cámara de filtros C-1 a través del enfriador de aire, la trampa de chispas y el ventilador de tiro inducido para su purificación. Después de que el gas de combustión se descargue desde la parte superior del colector de polvo.
El sistema C-2 procesa los gases de combustión del horno eléctrico de ferrosilicio de 2 × 25 MVA de la tercera fundición. Está dividido en dos subsistemas y sale por la chimenea de ventilación. Los dos subsistemas ingresan al colector de polvo de la cámara de bolsas C-2 a través del enfriador de aire y la trampa de chispas. El ventilador de tiro inducido se agota y se descarga de la chimenea.
El sistema C-3 procesa los gases de combustión de un horno eléctrico de 7 × 5 MVA en una fundición. Se divide en dos subsistemas y sale de la chimenea de emisión y se envía al colector de polvo de la cámara de filtros C-3 a través del enfriador de aire, la trampa de chispas y el ventilador de tiro inducido. El humo purificado El aire se descarga desde la parte superior del colector de polvo.
El micropolvo de silicio recolectado por el sistema Q-1 y el sistema C-2 ingresa al empaque encriptado y mecanizado.
El sistema Q-2 encripta y mecaniza el polvo de silicio recolectado por el sistema C-3.
Los colectores de polvo de la cámara de filtros de los sistemas C-1 y C-2 están equipados con bolsas de filtro de membrana Gore-TEX, y los colectores de polvo de la cámara de filtros del sistema C-3 están equipados con bolsas de filtro 729 domésticas. En lo que respecta al material de filtro, la comparación técnica y económica entre el uso de fibra de vidrio por parte de la empresa&y el material de filtro de fibra de vidrio recubierto con película se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1 Comparación técnica y económica de diferentes materiales filtrantes utilizados en hornos eléctricos de ferrosilicio
Puede verse en la Tabla 1 que después de que el horno eléctrico de ferrosilicio adopta el material de filtro de fibra de vidrio revestido, los indicadores técnicos y económicos del colector de polvo son muy superiores al material de filtro de fibra de vidrio ordinario.
3. La calidad del polvo de silicona
La calidad del polvo de silicio se juzga principalmente por el nivel de contenido de SiO2. El contenido de SiO2 es inferior al 88% y casi no hay mercado. El contenido de SiO2 es del 88% al 92%, que se utiliza principalmente en el hormigón, mientras que el contenido de SiO2 es superior al 92%, que se utiliza principalmente en materiales refractarios y otras industrias.
Existe una diferencia en la calidad del polvo de silicio recuperado en la fundición de silicio metálico y diferentes grados de ferrosilicio; fundiendo el mismo grado de ferrosilicio, la calidad del polvo de silicio aumentará en consecuencia con el aumento de la capacidad del horno eléctrico.
Según los informes, los productos en polvo de silicio con alto contenido de SiO2 y bajo contenido de metales alcalinos, metales alcalinotérreos y SO3 tienen buena fluidez y no tienen un efecto extremo en el tiempo de curado de los moldeables, por lo que son fáciles de adoptar en la industria refractaria. .
3.1 Densidad del polvo de sílice
El polvo de silicio es un subproducto de la fundición de ferrosilicio o silicio metálico. Aunque se usa ampliamente, sigue siendo una materia prima primaria de bajo valor. El polvo de silicio no cifrado tiene una densidad de 150 ~ 200 kg / m3 y se denomina ceniza bruta. Debido a la baja densidad de la ceniza original, trae una serie de problemas al empaque y transporte del producto. El fabricante considera el beneficio y el usuario debe realizar la solicitud según la necesidad. Por lo tanto, el empaque encriptado de polvo de silicio ha sido adoptado por muchas empresas de polvo de silicio. Según la situación nacional específica, el objetivo principal de la empresa de producción para el cifrado de polvo de silicio es:
(1) Reducir el costo de envasado del polvo de sílice;
(2) Reducir el costo de transporte del polvo de sílice;
(3) Incrementar la cuota de mercado del polvo de silicio;
(4) Satisfacer las diversas necesidades de los usuarios de polvo de sílice, especialmente los requisitos de fluidez;
(5) Mejorar el entorno de producción de polvo de silicio.
De acuerdo con los requisitos de los usuarios, la densidad del producto de la empresa&se puede seleccionar arbitrariamente dentro del rango de 300 ~ 600 kg / m3. En la actualidad, produce principalmente productos con densidades superiores a 500 kg / m3 y 300 ~ 350 kg / m3.
3.2 Composición química del polvo de silicio
Debido a la influencia de muchos factores, la composición química de los productos de polvo de silicio producidos por diferentes empresas de polvo de silicio es bastante diferente. La Tabla 3 enumera la composición química de varios productos de polvo de silicio.
Tabla 3 La composición química% de varios productos de micro-sílice
