ซิลิคอนไมโครผงเป็นอนุภาคละเอียดอสัณฐานที่ถูกนำออกจากเตาเผาโดยก๊าซไอเสียระหว่างการหลอมเฟอร์โรซิลิคอนและซิลิคอนโลหะ ส่วนประกอบหลักของมันคือ SiO2 และมีคุณสมบัติเป็นสารพิษที่ดีเยี่ยม ด้วยการดำเนินการอย่างค่อยเป็นค่อยไปของกฎหมายคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งชาติการปรับปรุงความตระหนักของ&# 39 ในการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการขยายขอบเขตการใช้งานของผงซิลิกอนที่เพิ่มขึ้นผู้ผลิตเฟอร์โรอลลอยที่ทำจากซิลิคอนได้สร้างหรืออัพเกรดระบบฟอกก๊าซไอเสียอย่างต่อเนื่อง นั่นคือระบบการผลิตผงซิลิกอน การรีไซเคิลผงซิลิกอนเท่าที่จะทำได้เพื่อทำให้ทรัพยากรเหลือใช้และไม่เป็นอันตรายลดผลกระทบของการผลิตทางอุตสาหกรรมต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมไม่เพียง แต่ประโยชน์ทางเศรษฐกิจเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลประโยชน์ทางสังคมและสิ่งแวดล้อมด้วย
1. บทนำ
เตาไฟฟ้าที่มีอยู่ส่วนใหญ่สำหรับการผลิตเฟอร์โรซิลิคอนในประเทศจีนไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการรีไซเคิลผงซิลิกอนซึ่งก่อให้เกิดมลภาวะร้ายแรง ตามสถิติที่ไม่สมบูรณ์โดยทั่วไปไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกในการกู้คืนผงซิลิกอนสำหรับเตาเผาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิกอนที่ต่ำกว่า 5MVA มีเพียงประมาณ 20% ของเตาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิคอน 5 ~ 9MVA เท่านั้นที่มีสิ่งอำนวยความสะดวกในการกู้คืนผงซิลิกอนและเตาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิกอนขนาดใหญ่และขนาดกลางที่สูงกว่า 9MVA มีเพียง 40% เท่านั้น มีโรงงานรีไซเคิลผงซิลิกอนอยู่ทางซ้ายและขวา ในโรงงานรีไซเคิลซิลิคอนไมโครผงที่มีอยู่มีเพียงไม่กี่แห่งที่ผ่านเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติระดับสูงและผลลัพธ์ที่ดี เท่าที่ผู้เขียนทราบผู้ผลิตเฟอร์โรซิลิคอนบางรายยังคงเลือกใช้อุปกรณ์กำจัดฝุ่นที่พิสูจน์แล้วว่าไม่เหมาะสมสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซไอเสียจากเตาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิคอน Tengda Northwest Ferroalloy Co. , Ltd. ผู้ให้ความสำคัญในการใช้ตัวกรองถุงสำหรับการกรองก๊าซไอเสียจากเตาเผาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิคอนในประเทศของฉันและผู้ที่ได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีการกรองพื้นผิวตอนนี้ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ระบบการผลิตผลิตภัณฑ์ซิลิคอนไมโครผง สำหรับการอ้างอิง
2. การผลิตผงซิลิกอน
2.1 กระบวนการรีไซเคิลและเข้ารหัสซิลิคอนไมโครผง
ก๊าซไอเสียที่มีฝุ่นซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการหลอมของเตาไฟฟ้าจะถูกนำไปยังเครื่องทำความเย็นอากาศโดยฝากระโปรงต่ำผ่านท่ออากาศและก๊าซไอเสียของรูก๊อก เครื่องทำความเย็นจะทำให้อุณหภูมิของก๊าซไอเสียเย็นลงจากนั้นจึงเข้าสู่ตัวเก็บฝุ่นแบบไซโคลนเพื่อกำจัดฝุ่นและอนุภาคคาร์บอนขนาดใหญ่ในก๊าซไอเสียจากนั้นจึงเข้าสู่ตัวกรองถุงเพื่อกรอง ก๊าซไอเสียที่กรองแล้วจะถูกระบายออกจากปล่องไฟหรือห้องไอเสียที่ด้านบนของตัวเก็บฝุ่น
เครื่องกำจัดฝุ่นในประเทศส่วนใหญ่สำหรับการรีไซเคิลผงซิลิกอนคือตัวกรองถุงทั้งแรงดันบวกและแรงดันลบ มีการกรองภายในแบบเป่ากลับและการกรองภายนอกด้วยการฉีดพัลส์ ทั้งสองใช้วัสดุกรองใยแก้วเคลือบนอกจากนี้ยังมีฟลัมใยแก้ววัสดุกรอง 729 และอื่น ๆ
การเพิ่มความหนาแน่นของผงไมโครซิลิก้าเป็นกระบวนการควบแน่นที่เกิดขึ้นในไซโลและใช้อากาศจากเครื่องเป่าลมเป็นแหล่งพลังงาน ความหนาแน่นของผงซิลิกาสามารถควบคุมได้ภายใน 0.2 ~ 0.6t / m3 มีปัจจัยหลายอย่างที่ส่งผลต่อกระบวนการเข้ารหัสทั้งหมดเช่นความชื้นความลื่นไหลความหนาแน่นเดิมและการทำงานของผงซิลิกอน
2.2 กระบวนการรีไซเคิลและการเข้ารหัสผงซิลิกอน
ปัจจุบันการผลิตผงซิลิกอนแบ่งออกเป็น 5 ระบบคือระบบ C-1 ระบบ C-2 ระบบ C-3 ระบบ Q-1 ระบบ Q-2
ระบบ C-1 ประมวลผลก๊าซไอเสียจากเตาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิกอนขนาด 4 × 12.5MVA ของโรงหลอมที่สอง แบ่งออกเป็นสองระบบย่อยและถูกนำออกจากปล่องระบายอากาศและส่งไปยังถังเก็บฝุ่น C-1 ผ่านเครื่องระบายความร้อนด้วยเครื่องดักจับประกายไฟและพัดลมดูดอากาศแบบเหนี่ยวนำเพื่อทำให้บริสุทธิ์ หลังจากปล่อยก๊าซไอเสียออกจากด้านบนของตัวเก็บฝุ่น
ระบบ C-2 ประมวลผลก๊าซไอเสียจากเตาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิกอนขนาด 2 × 25MVA ของโรงหลอมที่สาม แบ่งออกเป็นสองระบบย่อยและนำออกจากปล่องระบายอากาศ ระบบย่อยทั้งสองเข้าสู่ถังเก็บฝุ่น C-2 ผ่านเครื่องระบายความร้อนด้วยอากาศและกับดักประกาย พัดลมดูดอากาศที่เหนี่ยวนำหมดและปล่อยออกจากปล่องไฟ
ระบบ C-3 ประมวลผลก๊าซไอเสียของเตาไฟฟ้าขนาด 7 × 5MVA ในโรงหลอม แบ่งออกเป็นสองระบบย่อยและถูกนำออกจากปล่องระบายอากาศและส่งไปยังถังเก็บฝุ่น C-3 ผ่านเครื่องระบายความร้อนด้วยอากาศเครื่องดักจับประกายไฟและพัดลมดูดอากาศแบบเหนี่ยวนำ ควันที่บริสุทธิ์อากาศจะถูกระบายออกจากด้านบนของตัวเก็บฝุ่น
ซิลิคอนไมโครผงที่รวบรวมโดยระบบ Q-1 และระบบ C-2 จะเข้าสู่บรรจุภัณฑ์ที่เข้ารหัสและใช้เครื่องจักรกล
ระบบ Q-2 จะเข้ารหัสและกลไกผงซิลิกอนที่รวบรวมโดยระบบ C-3
เครื่องดักฝุ่นแบบถุงของระบบ C-1 และ C-2 ติดตั้งถุงกรองเมมเบรน Gore-TEX และเครื่องดักจับฝุ่นแบบ Baghouse ของระบบ C-3 มีถุงกรอง 729 ในประเทศ เท่าที่เกี่ยวข้องกับวัสดุกรองการเปรียบเทียบทางเทคนิคและเศรษฐกิจระหว่าง บริษัท&# 39 ใช้วัสดุกรองใยแก้วและใยแก้วเคลือบฟิล์มแสดงไว้ในตารางที่ 1
ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบทางเทคนิคและทางเศรษฐศาสตร์ของวัสดุกรองชนิดต่างๆที่ใช้ในเตาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิคอน
จะเห็นได้จากตารางที่ 1 ว่าหลังจากเตาไฟฟ้าเฟอร์โรซิลิคอนใช้วัสดุกรองใยแก้วเคลือบแล้วตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจของเครื่องดักจับฝุ่นนั้นเหนือกว่าวัสดุกรองใยแก้วธรรมดามาก
3. คุณภาพของผงซิลิกอน
คุณภาพของผงซิลิกอนตัดสินโดยระดับของเนื้อหา SiO2 เป็นหลัก เนื้อหา SiO2 น้อยกว่า 88% และแทบไม่มีตลาด เนื้อหา SiO2 คือ 88% ถึง 92% ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในคอนกรีตในขณะที่เนื้อหา SiO2 มากกว่า 92% ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในวัสดุทนไฟและอุตสาหกรรมอื่น ๆ
มีความแตกต่างในคุณภาพของผงซิลิกอนที่นำกลับมาใช้ใหม่ในการหลอมโลหะซิลิกอนและเฟอร์โรซิลิคอนเกรดต่างๆ การหลอมเฟอร์โรซิลิกอนเกรดเดียวกันคุณภาพของผงซิลิกอนจะเพิ่มขึ้นตามความสามารถของเตาไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น
ตามรายงานผลิตภัณฑ์ผงซิลิกอนที่มีปริมาณ SiO2 สูงและโลหะอัลคาไลต่ำโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ และปริมาณ SO3 มีความลื่นไหลที่ดีและไม่มีผลกระทบอย่างมากต่อเวลาในการบ่มของ castables ดังนั้นจึงง่ายต่อการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ .
3.1 ความหนาแน่นของผงซิลิกา
ผงซิลิกอนเป็นผลพลอยได้จากการหลอมเฟอร์โรซิลิคอนหรือซิลิคอนโลหะ แม้ว่าจะมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ก็ยังคงเป็นวัตถุดิบหลักที่มีมูลค่าต่ำ ผงซิลิกอนที่ไม่ได้เข้ารหัสมีความหนาแน่น 150 ~ 200kg / m3 และเรียกว่าเถ้าดิบ เนื่องจากเถ้าดั้งเดิมมีความหนาแน่นต่ำจึงทำให้เกิดปัญหาหลายประการในการบรรจุหีบห่อและการขนส่งผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตพิจารณาผลกำไรและผู้ใช้จะต้องร้องขอตามความต้องการ ดังนั้นบรรจุภัณฑ์ที่เข้ารหัสของผงซิลิกอนจึงถูกนำมาใช้โดย บริษัท ผงซิลิกอนหลายแห่ง ตามสถานการณ์ในประเทศที่เฉพาะเจาะจงวัตถุประสงค์หลักขององค์กรการผลิตสำหรับการเข้ารหัสผงซิลิกอนคือ:
(1) ลดต้นทุนบรรจุภัณฑ์ของผงซิลิก้า
(2) ลดต้นทุนการขนส่งผงซิลิกา
(3) เพิ่มส่วนแบ่งการตลาดของผงซิลิกอน
(4) ตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของผู้ใช้ผงซิลิก้าโดยเฉพาะข้อกำหนดสำหรับการไหล
(5) ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการผลิตผงซิลิกอน
ตามความต้องการของผู้ใช้ บริษัท' ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์สามารถเลือกโดยพลการภายในช่วง 300 ~ 600kg / m3 ในปัจจุบันส่วนใหญ่ผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นมากกว่า 500 กก. / ลบ.ม. และ 300 ~ 350 กก. / ลบ.ม.
3.2 องค์ประกอบทางเคมีของผงซิลิกอน
เนื่องจากอิทธิพลของหลายปัจจัยองค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ผงซิลิกอนที่ผลิตโดย บริษัท ผงซิลิกอนที่แตกต่างกันจึงค่อนข้างแตกต่างกัน ตารางที่ 3 แสดงองค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ผงซิลิกอนหลายชนิด
ตารางที่ 3 องค์ประกอบทางเคมี% ของผลิตภัณฑ์ไมโครซิลิกาหลายชนิด
