В Иркутске научились извлекать кремний из рафинировочного шлака

В ИРНИТУ создали инновационную технологию извлечения кремния в виде силумина из рафинировочного шлака – техногенного сырья кремниевого производства.

Как сообщает пресс-служба вуза, кандидатскую диссертацию на эту тему защитил аспирант кафедры металлургии цветных металлов Хоанг Ван Виен.

Во многих отраслях промышленности растет спрос на металлургический кремний (MG-Si). Данный элемент используют в качестве легирующей добавки при изготовлении сплавов, а также как компонент для производства химической и полупроводниковой продукции.

Традиционно MG-Si получают путем восстановления из кварцевого сырья при температуре выше 2200 °С. Так, в АО «Кремний» (компания «РУСАЛ», Шелехов) производят очищенный кремний. Эта продукция получается в результате рафинирования расплава в ковше продувкой воздухом. В процессе очистки образуется техногенный отход в виде шлака, содержащего оксиды примесных элементов и флюса, а также до 70% элементного кремния. Такая ситуация ведет к снижению уровня производства Si. Кроме того, создается угроза экологической безопасности, поскольку шлаки складируются на полигонах вблизи промышленных предприятий.

Чтобы решить эту проблему, аспирант занялся поиском инновационного способа переработки шлака. Он провел аналитические исследования физико-химических свойств и характеристик образцов рафинировочного шлака из цехов АО «Кремний». Выполнены эксперименты по подбору флюсов для снижения температуры плавления и вязкости за счет добавления фторида и оксида кальция.

В результате опытов Ван Виен получил силумин с характеристиками, близкими к промышленному сплаву марки 4043. Методом планирования трехфакторного эксперимента он определил оптимальные условия плавки: температура (x1) – 1350–1400 °С. Политеховец разработал компьютерные программы для экспресс-расчета состава шлака и добавки флюсов с целью переработки шлака

Результаты экспериментов позволили повысить извлечение кремния в технологическом процессе до ~72,2%. Предложенная технология поможет снизить негативное воздействие на экосистемы, избавив металлургические компании от высокой платы за размещение отходов.

По инф. Телеинформа