EA 029631B1 20180430 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2018\PDF/029631 Полный текст описания [**] EA201650054 20161103 Регистрационный номер и дата заявки KZ2016/0824.1 20160915 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EAB1 Код вида документа [PDF] eab21804 Номер бюллетеня [**] СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ЧИСТОТЫ ИЗ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ ПОЛУПРОДУКТОВ (КВАРЦЕВАЯ МЕЛОЧЬ, ПЫЛЬ КРЕМНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА (МИКРОКРЕМНЕЗЕМ)) МЕТОДОМ АЛЮМИНОТЕРМИИ Название документа [8] C01B 33/023 Индексы МПК [KZ] Чумиков Геннадий Николаевич, [KZ] Рахимбаев Берик Сагидоллаулы, [KZ] Жетписбаев Бернар Айдар улы, [KZ] Сыдыков Жанат Талгатович Сведения об авторах [KZ] ЧУМИКОВ ГЕННАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ, [KZ] РАХИМБАЕВ БЕРИК САГИДОЛЛАУЛЫ, [KZ] ЖЕТПИСБАЕВ БЕРНАР АЙДАР УЛЫ Сведения о патентообладателях [KZ] ЧУМИКОВ ГЕННАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ, [KZ] РАХИМБАЕВ БЕРИК САГИДОЛЛАУЛЫ, [KZ] ЖЕТПИСБАЕВ БЕРНАР АЙДАР УЛЫ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000029631b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Способ получения металлургического кремния повышенной чистоты из кремнийсодержащих полупродуктов (кварцевая мелочь, пыль кремниевого производства (микрокремнезем)) методом алюминотермии при порционном введение смеси, состоящей из кварцсодержащего сырья и алюминия, в предварительно расплавленный шлак с последующим отделением шлака от кремния, отличающийся тем, что используют исходную смесь при соотношении CaO/SiO 2 > 1, количество алюминия, растворенного в кремнии, поддерживают на уровне 5-7%, а отделение шлака от кремния осуществляют путем охлаждения смеси.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Способ получения металлургического кремния повышенной чистоты из кремнийсодержащих полупродуктов (кварцевая мелочь, пыль кремниевого производства (микрокремнезем)) методом алюминотермии при порционном введение смеси, состоящей из кварцсодержащего сырья и алюминия, в предварительно расплавленный шлак с последующим отделением шлака от кремния, отличающийся тем, что используют исходную смесь при соотношении CaO/SiO 2 > 1, количество алюминия, растворенного в кремнии, поддерживают на уровне 5-7%, а отделение шлака от кремния осуществляют путем охлаждения смеси.


Евразийское 029631 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента (51) Int. Cl. С01В 33/023 (2006.01)
2018.04.30
(21) Номер заявки 201650054
(22) Дата подачи заявки
2016.11.03
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ЧИСТОТЫ ИЗ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ ПОЛУПРОДУКТОВ (КВАРЦЕВАЯ МЕЛОЧЬ, ПЫЛЬ КРЕМНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА (МИКРОКРЕМНЕЗЕМ)) МЕТОДОМ АЛЮМИНОТЕРМИИ
(31) 2016/0824.1
(32) 2016.09.15
(33) KZ
(43) 2018.03.30
(96) KZ 2016/048 (KZ) 2016.11.03
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ЧУМИКОВ ГЕННАДИЙ
НИКОЛАЕВИЧ; РАХИМБАЕВ БЕРИК САГИДОЛЛАУЛЫ;
ЖЕТПИСБАЕВ БЕРНАР АЙДАР УЛЫ (KZ)
(72) Изобретатель:
Чумиков Геннадий Николаевич, Рахимбаев Берик Сагидоллаулы, Жетписбаев Бернар Айдар улы, Сыдыков Жанат Талгатович (KZ)
(56) KZ-A4-22590
EA-A1-200700341
EA-B1-9888
US-A-4457903
(57) Изобретение относится к технологии получения металлургического кремния повышенной чистоты из кремнийсодержащих полупродуктов методом алюминотермии с низкой стоимостью, экологически чистого для применения в производстве кремния для солнечных батарей и полупроводниковой электроники. Получение металлургического кремния повышенной чистоты обеспечиватся за счет того, что очистка от трудноудаляемых примесей бора и фосфора происходит в единой технологической операции одновременно, алюминотермическое восстановление кремния и рафинирование его активными силикатными шлаками от бора и фосфора осуществляется методом алюминотермии при оптимальном подборе отношения CaO/SiO2 и подбора количества алюминия, растворенного в кремнии. При решении задачи предлагаемым способом достигается новый технический результат, заключающийся в получении кремния повышенной частоты, а также в целях экономической целесообразности образующийся высокоглиноземистый цемент предполагается использовать в качестве строительного материала.
Изобретение относится к технологии получения металлургического кремния повышенной чистоты из кремнийсодержащих полупродуктов методом алюминотермии с низкой стоимостью, экологически чистого для применения в производстве кремния для солнечных батарей и полупроводниковой электроники.
Известен способ по евразийскому патенту № 009888, опубликован 31.08.2008 г., МПК С01В 33/023. Сущность способа заключается в получении чистого кремния алюминотермическим восстановлением диоксида кремния в кремнийсодержащих фосфорных шлаках для фотоэлектронной промышленности. Фосфорный шлак загружали в графитовый тигель, доводили до плавления индукционным нагревом при эфтектической температуре, после чего добавляли алюминий. Кремний, образующийся в результате окислительно-восстановительных реакций, отделялся от шлака и всплывал на его поверхность. На него загружали новую порцию шлака и алюминия. Операцию повторяли несколько раз до полного осаждения прореагировавшего шлака и разделения с кремнием, который заполнял верхнюю часть реактора.
Недостатком этого патента является то, что этим способом можно получить кремний только при наличии отходов фосфорного производства.
Известен способ, наиболее близкий к заявляемому техническому решению, взятый за прототип (см. патент США № 4457903, опубликован 03.07.1984г., МПК С01В 33/02). Согласно патенту диоксид кремния может быть восстановлен алюминием до кремния в присутствии шлака. В этом процессе алюминий ведет себя одновременно как восстановитель по отношению к диоксиду и как растворитель для образующегося кремния. В начале готовился шлак состава: 48% СаО, 52% SiO2, перемешивался и загружался в тигель. С помощью индукционного нагрева смесь расплавлялась, потом в расплав порционно добавляли смесь SiO2+Al в стехиометрическом соотношении и выдерживали до полного расплавления и восстановления кремния из диоксида алюминием. Образовавшийся кремний собирался на поверхности расплава. Отделение кремния от шлака проводили с помощью дренажной системы, которая состоит из двух графитовых трубок для отдельного слива кремния и шлака и графитовой перегородки, находящейся на расстоянии 5 мм от дна тигля. Дренажная система позволяет отдельно сливать кремний и шлак в изложницу.
Недостатком этой системы является сложность изготовления и эксплуатации дренажной системы в промышленном варианте, выделение алюминия из оксида растворенного в шлаке электролиза и то, что не происходит очистка получаемого чистого кремния от фосфора методом алюминотермии.
Технической задачей предлагаемого изобретения является получение чистого кремния из полупродуктов (кварцевая мелочь, пыль кремниевого производства (микрокремнезем)).
Предлагаемое техническое решение позволяет получить металлургический кремний повышенной чистоты, за счет того, что очистка от трудноудаляемых примесей бора и фосфора происходит в единой технологической операции одновременно, алюминотермическое восстановление кремния и рафинирование его активными силикатными шлаками от бора и фосфора.
При решении задачи предлагаемым способом достигается новый технический результат, заключающийся в получении кремния повышенной частоты из полупродуктов (кварцевая мелочь, пыль кремниевого производства (микрокремнезем)), и в целях экономической целесообразности, образующийся высокоглиноземистый цемент предполагается использовать в качестве строительного материала.
Способ осуществляется следующим образом:
Отделение шлака от кремния при охлаждении происходит за счет фазового перехода двухкальцие-вого силиката из р-фазы в у-фазу. В предлагаемом изобретении смесь состава (CaO, SiO2, CaF2), в которой количество SiO2 (окислителя) больше чем восстановителя (Al) по стехиометрическому соотношению, перемешивали и 1/4 часть смеси загружали в графитовый тигель и с помощью индукционного нагрева расплавляли. Оставшуюся смесь делили на три равные части, которые порционно загружали в расплавленную смесь с добавлением металлического алюминия. Количество алюминия берется в избыточном количестве, необходимом для восстановления кремния из диоксида.
Затем смесь шлака и кремния сливается в изложницу, и в дальнейшем расплав рафинируется от алюминия и кальция. За счет разной плотности кремния и шлака происходит разделение этих компонентов. При охлаждении смеси шлак распадается в порошок. За счет этого происходит отделение шлака от кремния.
Очистка полученного металлургического кремния методом алюминотермии от фосфора, осуществляется путем счет подбора оптимального соотношения CaO/SiO2 и количество алюминия растворенного в кремнии. Коэффициент очистки по фосфору составляет 100%.
При помощи способа, заявленном в изобретении, был получен кремний по трудноудаляемым примесям следующей чистоты, ppmw: В - 1,5; Р <0,5.
Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что благодаря подбору состава шлака в единой технологической операции одновременно объединяются два этапа: алюминотермическое восстановление кремния и рафинирование его активными силикатными шлаками от бора и фосфора, а также от кальция, алюминия, которое в традиционных технологиях является раздельными. Получение металлургического кремния повышенной чистоты по трудноудаляемым примесям
бору и фосфору осуществляется методом алюминотермии за счет оптимального подбора отношения CaO/SiO2 и подбора количество алюминия, растворенного в кремнии.
Способ получения металлургического кремния повышенной чистоты по трудноудаляемым примесям бора и фосфора из кварцевой мелочи и отходов кремниевого и ферросплавного производства (микрокремнезема) методом алюминотермии может быть использован при изготовлении солнечных модулей.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения металлургического кремния повышенной чистоты из кремнийсодержащих полупродуктов (кварцевая мелочь, пыль кремниевого производства (микрокремнезем)) методом алюминотермии при порционном введение смеси, состоящей из кварцсодержащего сырья и алюминия, в предварительно расплавленный шлак с последующим отделением шлака от кремния, отличающийся тем, что используют исходную смесь при соотношении CaO/SiO2> 1, количество алюминия, растворенного в кремнии, поддерживают на уровне 5-7%, а отделение шлака от кремния осуществляют путем охлаждения смеси.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
029631
- 1 -
(19)
029631
- 1 -
(19)
029631
- 3 -
(19)