1.一種金屬硅的制備方法,其特征在于,包括下列步驟:
(1)將硅粉廢棄物與水按1:(10~15)的重量比混合并攪拌均勻;
(2)加入酸并攪拌反應(yīng)36~48小時(shí),將所得料漿在斜管中進(jìn)行沉降濃縮10~20小時(shí),至斜管底部料漿的固含量為50~70wt%;
(3)去除斜管上部的清液,并將斜管底部濃縮料漿進(jìn)行離心脫水處理,同時(shí)通入水對料漿進(jìn)行洗滌,洗滌至pH值為5~7,并使最終物料水分含量為5~15wt%;
(4)將所得物料進(jìn)行造粒,同時(shí)加入添加劑,造粒粒徑為1~5cm;
(5)將步驟(4)所得顆粒在溫度為50~70℃、真空度為0.01~0.02MPa條件下干燥12~24小時(shí),使其水分含量不大于0.04wt%;
(6)將步驟(5)所得顆粒進(jìn)行冶煉,冶煉溫度控制在2600~3000K;冶煉選用炭黑、煙煤、石油焦中的至少一種作為還原劑;
(7)將冶煉后所得硅塊進(jìn)行破碎,并進(jìn)行粒度篩分,使其破碎篩分至各工業(yè)領(lǐng)域所需粒度范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:在所述步驟(1)及步驟(3)中,所述水為去離子水,其電導(dǎo)率為0.1~0.5μs/cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:步驟(1)在酸洗釜中進(jìn)行,其材質(zhì)為316L不銹鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:在步驟(2)中,所述酸為35~37%鹽酸、95~98%濃硫酸和95~98%濃硝酸中的至少一種,其添加量為所述硅粉廢棄物重量的5~10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:在步驟(2)中,所述酸為鹽酸、硫酸、硝酸的混合物,其比例為重量比1:(1~5):(1~3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:步驟(3)中所述離心轉(zhuǎn)速為4000~5000轉(zhuǎn)/分,所述洗滌的次數(shù)為5~10次,所述通入水的流速為0.5~1米/秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:在步驟(4)中,所述添加劑為丙酮、乙醇、炭黑、乙醛中的一種,其添加量為造粒物料重量的0.01~0.1%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:所述還原劑為炭黑、煙煤、石油焦以重量比1:(1~2):(0.1~0.5)的混合物,其添加量為待冶煉顆粒重量的1~10%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:在步驟(6)中,所述冶煉中所用的冶煉爐功率為12000KVA,所述冶煉爐電極為超高功率石墨電極,其電阻率為1.5~3μΩ·m。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬硅的制備方法,其特征在于:所述冶煉采用直流電加熱,在埋弧下進(jìn)行。