Экспериментальное изучение эффективности применения колеманита и улексита в процессе плавки металлургического кремния
Ключевые слова:
Кремний металл, плавка, баланс Fe, B, кварц, характеристическое рентгеновское излучение, боратовый флюс, колеманит, улексит.Аннотация
В статье определены ключевые источники поступления в кремний металл примесей железа и бора в условиях промышленной плавки в SAF. Рентгено - флуоресцентным методом изучены примесные горные породы в составе кварца - основного сырья для производства кремния металла, проведена их визуальная классификация. Установлено, что энергия вторичного характеристичного рентгеновского излучения (ХРИ) для бора и железа, содержащегося в исходном сырье - 3,1 и 6,3 кэВ соответственно. Найдена взаимосвязь между интенсивностью импульсов ХРИ и концентрацией примеси железа и бора. Установлены особенности распределения этих элементов между металлургическими фазами (кремнием металлом, шлаком и газовой фазой) при использовании в процессе плавки с применением боратового флюса (колеманит) и без него. В промышленных условиях установлено, что коэффициент перехода бора в кремний металл сокращается при использовании боратового флюса с 76,3% до 58,36%. Переход железа в кремний металл из шихты остаётся на одном уровне с незначительной тенденцией к снижению с 93,18% до 92,12%. Это, возможно, объясняется сокращением времени контакта накапливающегося на подине расплава шлака с жидким кремнием металлом. Также отмечается сокращение расхода шихтовых материалов при использовании колеманита с 6,07 до 5,635 т/т кремния металла за счёт сокращения времени периодов очистки плавильной ванны от накопленного на подине вязкого шлака.
Библиографические ссылки
Jeff Kline, Merete Tangstad, Gabriella Tranell, A Raman spectroscopic study of the structural modifications associated with the addition of calcium oxide and boron oxide to silica. DOI: 10.1007/s11663-014-0194-9 The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International. 2014, Volume 46B, pp.62-73
Chenghao Lu, Tianyu Tang, Zhilin Sheng, Pengfei Xing, Xuetao Luo, Improved removal of boron from metallurgical-grade Si by CaO-SiO2-CaCl2 slag refining with intermittent CaCl2 addition. Vacuum. 2017, Volume 143, pp.7-13
Zhao Ding, Wenhui Ma, Kuixian Wei, Jijun Wu, Yang Zhou, Keqiang Xie, Boron removal from metallurgical-grade silicon using lithium containing slag. Journal of Non-Crystalline Solids. 2012, Volume 358, pp. 2708–2712
Lars Klemet Jakobsson, Merete Tangstad, Distribution of Boron Between Silicon and CaO-MgOAl2O3-SiO2 Slags. Metallurgical And Materials Transactions B. 2014, Volume, 45B, pp.1644-1655 5. Ben, F.M., Gallala, W., Abdeljaouad, S., Quartz sand beneficiation using magnetic and electrostatic separation to glass industries. Journal of New Technology and Materials JNTM. 2016, Volume 06, No.01, 60-72
Deniz, A.F., Abakay, T.H., Bozkurt, V., Removal of Impurities from Tailing (Quartz) Obtained from Bitlis Kyanite Ore by Flotation Method. International Journal of Applied Science and Technology. 2011, Vol. 1, No.1, 74-81
Hacifazlioglu, H., Enrichment of silica sand ore by cyclojet flotation cell. Separation Science and Technology. 2014, Vol. 49, 1623-1632.
Soufiane, B., Mohamed. B., Abde, S.C., Removal of iron from sandstone by magnetic separation and leaching: case of El-aouana deposit (Algeria). Mining Science. 2015, Vol. 22, 33−44
Tuncuk, A., Akcil, A., Removal of iron from quartz ore using different acids a laboratory-scale reactor study. Mineral Processing & Extractive Metall. Rev. 2014, Vol. 35, No. 4, 217-228
Zobnin N. N.; Torgovets A. K.; Pikalova I. A.; Yussupova Y. S.; Atakishiyev S. A., Influence of thermal stability of quartz and the particle size distribution of burden materials on the process of smelting of electro thermal metallurgical silicon. ORIENTAL JOURNAL OF CHEMISTRY. 2018, Vol. 34, no. (2), 1120-1125, http://dx.doi.org/10.13005/ojc/340265
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 А.А. Ильин, Н.Н. Зобнин, И.А. Пикалова, Н.В. Немчинова
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
