色选技术在工业硅用硅石原料提纯中的应用


来源:中国粉体网   平安

[导读]  小粒度硅石采用色选提质技术,效果咋样?

中国粉体网讯  工业硅是在矿热炉高温环境下,由碳质原料还原硅石熔炼而得的产品,是多晶硅、有机硅及多种合金生产用的重要原料。




硅石是工业硅生产的主要原料,我国虽然硅矿资源丰富,但随着工业硅产业的快速发展,资源呈现出无序开采和过度开采的现象。与此同时,国家对矿产资源保护和环境保护要求越来越高,整治力度日渐加大,矿产资源开采及开发工作难度显著增加,可利用资源急剧减少。



加之,硅石矿脆性较大,在开采和运输过程会产生约10%粒径在(1~4)cm的小粒硅石,该部分硅石含铁0.15%~0.18%,质量较差,因无法满足工业硅冶炼所需原料质量控制粒度大于20mm,铁含量小于0.1%质量要求,只能低价出售另作他用,造成工业硅冶炼资源综合利用率下降,资源浪费增加,生产成本提高。

据中国粉体网了解,云南永昌硅业通过采用色选技术对小粒度硅石进行提质,其提质效果较好,不仅外观质量得到改善,纯度也得到明显提升,特别是对于当前工业硅冶炼炉外精炼难以脱除的Fe、Ti、P脱除效果较为显著,Fe脱除率为78.76%;Ti脱除率为84.40%;P脱除率为75.51%。杂质含量下降后,SiO2含量提高了0.35%。

通过XRD衍射分析得知,硅石通过色选后主要成分为石英,杂质白云母、钠长石几乎被去除。小粒度硅石采用色选提质技术,提质后硅石质量完全满足工业硅生产原料质量要求,可助力工业硅冶炼资源综合回收利用率的提升,同时可以缓解工业硅冶炼难以对Fe、Ti、P进行脱除,解决了工业硅产品质量提升受限的瓶颈问题。



色选流程示意图


色选技术是根据物料光学特性的差异,利用光电探测技术将颗粒状物料中的异色颗粒物料自动分拣出来。较纯的硅石为白色或乳白色,含铁杂质或其脉石矿物的颜色则呈微黄、浅黄色或浅褐色和灰色等,在颜色和光泽上存在一定的差异,理论上可以利用这种差异将它们分离。

色选机设备参数中,带出比是一个极为重要的参数,是指色选机选出的次品中杂质数量与合格物料数量之比。带出比的高低可以通过调节执行器的通电时间来调整。如果带出比设定过高,会影响选出率和处理量这两个指标;如果设定过低,选出的废料中所含正常物料过多,造成严重的浪费。

硅石光电色选机按其结构与功能构成分为给料系统、分离执行系统、照射与检测系统、信息处理系统等4个部分。其中分选好坏关键取决于照射检测系统,作为色选机主要核心部分,其主要是根据矿石颜色、光泽度等特征信息进行收集以作为矿石分选的系统。其中,照射部分主要是利用光源等物资,检测部分主要是对矿石在光源、射线等外部条件作用下,利用X射线透视技术及红外线等传感器检测其反馈信息。

资料来源:张忠益等:工业硅小粒度硅石原料色选提纯研究

(中国粉体网编辑整理/平安)

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作者:平安

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