本發(fā)明涉及一種從硅晶生產(chǎn)過程廢棄的石墨組件中浮選分離、回收石墨和硅的方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著硅晶需求量和產(chǎn)量的大幅增長，硅晶生產(chǎn)過程產(chǎn)生的固體廢棄物量也隨之增加。其中固體廢棄物包含有硅晶還原生產(chǎn)過程廢棄的石墨帽、石墨底座和石墨卡瓣。

石墨帽、石墨底座和石墨卡瓣是硅晶生產(chǎn)還原爐內(nèi)組件。石墨底座、石墨帽和石墨卡瓣組裝成一體化結(jié)構(gòu)安裝在還原電極頂部，石墨底座起到連接電極和石墨卡瓣作用，石墨帽起到連接和固定石墨底座和石墨卡瓣并緊固硅芯的作用。三氯氫硅不斷沉集在被固定的硅芯上，長成了硅棒產(chǎn)品。在硅棒生長過程中石墨底座與石墨帽的螺紋連接部位有大量多晶硅沉積，使二者粘連、難以分拆，只能人工破壞性分離，所以所產(chǎn)生的石墨帽、石墨底座和石墨卡瓣不能繼續(xù)使用而被廢棄。

目前有關(guān)此類石墨組件廢料的處理和回收還未見諸文獻(xiàn)報(bào)道。在實(shí)際生產(chǎn)中，企業(yè)往往采用人工錘破，然后手工分揀出不粘結(jié)石墨的硅料單獨(dú)出售，剩余的與石墨伴生的硅、以及大量石墨被用作燃料使用。這種簡單的分揀，造成了大量高純度石墨和硅的浪費(fèi)。

在當(dāng)前硅晶需求量大幅增長的前提下，還原生產(chǎn)過程產(chǎn)生的石墨組件廢棄物越來越多。高純度石墨與硅的生產(chǎn)過程均需消耗大量能量，同時(shí)還產(chǎn)生一定污染。如這些廢料不加以回收利用，勢必造成巨大的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種能高效分離回收石墨和硅的一種從硅晶生產(chǎn)過程廢棄的石墨組件中浮選分離、回收石墨和硅的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種從硅晶生產(chǎn)過程廢棄的石墨組件中浮選分離、回收石墨和硅的方法，其特征在于包括調(diào)漿、抑制和攪拌、一次粗浮選、二次粗浮選、磨礦、一次精浮選，具體包括：

1）調(diào)漿：將石墨組件破碎過程中產(chǎn)生的粒度為-0.5mm顆粒倒入調(diào)漿槽中，加水形成礦漿，控制礦漿中固體含量為5% - 8%（質(zhì)量比），在常溫常壓下連續(xù)攪拌均勻；

2）抑制和攪拌：在調(diào)漿槽中一邊攪拌一邊先后均勻加入抑制劑水玻璃0.5-1.5kg/t、捕收劑柴油0.8-1.2kg/t、起泡劑2#油0.3-0.5kg/t，攪拌均勻后將礦漿放入浮選槽；

3）一次粗浮選：在自然pH值條件下，將礦漿進(jìn)行一次粗浮選，獲得一次粗浮選泡沫和底流；

4）二次粗浮選：保持礦漿自然pH值，一邊攪拌一邊先后均勻加入水玻璃0.5-0.8kg/t，柴油0.3-0.8kg/t，2#油0.2-0.4kg/t，將一次粗浮選底流進(jìn)行二次粗浮選，獲得二次粗浮選泡沫和底流；所述二次粗浮選底流即硅產(chǎn)品；

5）磨礦：將一次粗浮選和二次粗浮選的泡沫產(chǎn)品合并后進(jìn)行磨礦，磨礦細(xì)度為-200目占55% - 58%（質(zhì)量比）；

6）一次精浮選：將磨礦產(chǎn)品加入0.5-1.0kg/t水玻璃，進(jìn)行一次精浮選，獲得泡沫產(chǎn)品即為石墨，底流閉路返回一次粗浮選作業(yè)。

作為改進(jìn)，所述步驟1）調(diào)漿中控制礦漿中固體含量為6%-8%（質(zhì)量比）。

作為改進(jìn)，所述步驟2）抑制和攪拌中加入的水玻璃為1.3—1.5 kg/t，柴油為1.0-1.2 kg/t，2#油為0.5kg/t。

作為改進(jìn)，所述步驟4）二次粗浮選中加入的水玻璃為0.75-0.8kg/t，柴油為0.4-0.5kg/t，2#油為0.3kg/t。

作為改進(jìn)，所述步驟5）磨礦中磨礦細(xì)度為-200目占56%-58%（質(zhì)量比）。

作為改進(jìn)，所述步驟6）一次精浮選中加入的水玻璃為0.8-1.0kg/t。

本發(fā)明的有益效果在于：利用浮選技術(shù)對石墨帽、石墨底座和石墨卡瓣等石墨組件中的硅和石墨進(jìn)行了有效分離和回收，最終石墨產(chǎn)品炭含量大于97%（質(zhì)量比），回收率大于98%；最終硅產(chǎn)品硅含量大于98%（質(zhì)量比），回收率大于97%。為高純度的硅和石墨高附加值利用提供了條件，增加了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。

如圖1所示，實(shí)施例1：本發(fā)明提供的從硅晶生產(chǎn)過程廢棄的石墨組件中浮選分離、回收石墨和硅的方法，包括調(diào)漿、抑制和攪拌、一次粗浮選、二次粗浮選、磨礦、一次精浮選步驟，具體包括：

將硅晶生產(chǎn)過程廢棄的石墨組件破碎后選出粒度為-0.5mm顆粒，其中硅含量為41.46%（質(zhì)量比），炭含量為56.85%（質(zhì)量比）

1）調(diào)漿：將石墨組件破碎過程中產(chǎn)生的粒度為-0.5mm顆粒倒入調(diào)漿槽中，加水形成礦漿，控制礦漿中固體含量為6%（質(zhì)量比），在常溫常壓下連續(xù)攪拌均勻；

2）抑制和攪拌：在調(diào)漿槽中一邊攪拌一邊先后均勻加入抑制劑水玻璃1.5kg/t、捕收劑柴油1.0kg/t、起泡劑2#油0.5kg/t，攪拌均勻后將礦漿放入浮選槽；

3）一次粗浮選：在自然pH值條件下，將礦漿進(jìn)行一次粗浮選，獲得一次粗浮選泡沫和底流；

4）二次粗浮選：保持礦漿自然pH值，一邊攪拌一邊先后均勻加入水玻璃0.75kg/t，柴油0.5kg/t，2#油0.3kg/t，將一次粗浮選底流進(jìn)行二次粗浮選，獲得二次粗浮選泡沫和底流，二次粗浮選底流即為硅產(chǎn)品；

5）磨礦：將一次和二次粗浮選的泡沫產(chǎn)品合并后進(jìn)行磨礦，磨礦細(xì)度為-200目占56%（質(zhì)量比）；

6）一次精浮選：將磨礦產(chǎn)品加入1.0kg/t水玻璃，進(jìn)行一次精浮選，獲得泡沫產(chǎn)品即為石墨，底流閉路返回一次粗浮選作業(yè)。

通過以上方法，最終石墨產(chǎn)品炭含量為97.04%（質(zhì)量比），炭回收率為98.26%；最終尾礦硅產(chǎn)品中硅含量為98.29%（質(zhì)量比），硅回收率為97.08%。

實(shí)施例2：

將硅晶生產(chǎn)過程廢棄的石墨組件破碎后選出粒度為-0.5mm顆粒，其中硅含量為40.21%（質(zhì)量比），炭含量為57.85%（質(zhì)量比），具體步驟如下：

1）調(diào)漿：將石墨組件破碎過程中產(chǎn)生的粒度為-0.5mm顆粒倒入調(diào)漿槽中，加水控制礦漿中固體含量為8%（質(zhì)量比），在常溫常壓下連續(xù)攪拌均勻；

2）抑制和攪拌：在調(diào)漿槽中一邊攪拌，一邊先后均勻加入抑制劑水玻璃1.3kg/t、捕收劑柴油1.2kg/t、起泡劑2#油0.5kg/t，攪拌均勻后將礦漿放入浮選槽；

3）一次粗浮選：在自然pH值條件下，將礦漿進(jìn)行一次粗浮選，獲得一次粗浮選泡沫和底流；

4）二次粗浮選：保持礦漿自然pH值，一邊攪拌一邊先后均勻加入水玻璃0.8kg/t，柴油0.4kg/t，2#油0.3kg/t，將一次粗浮選底流進(jìn)行二次粗浮選，獲得二次粗浮選泡沫和底流。二次粗浮選底流即為硅產(chǎn)品；

5）磨礦：將一次粗浮選和二次粗浮選的泡沫產(chǎn)品合并后進(jìn)行磨礦，磨礦細(xì)度為-200目占58%（質(zhì)量比）；

6）一次精浮選：將磨礦產(chǎn)品加入0.8kg/t水玻璃，進(jìn)行一次精浮選，獲得泡沫產(chǎn)品即為石墨，底流閉路返回一次粗浮選作業(yè)。

通過以上方法，最終石墨產(chǎn)品炭含量為98.34%（質(zhì)量比），炭回收率為98.15%；最終尾礦硅產(chǎn)品中硅含量為97.31%（質(zhì)量比），硅回收率為98.08%。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。