權利要求
1.一種綜合利用鋁硅質原料精準梯度降溫重熔生產工業硅的方法，其特征在于，步驟是：
(1)將低品位硅鋁質原料、碳質還原劑進行破碎，并外加粘結劑和水充分混合均勻后制團，烘干得到干團塊，而后投入電弧爐內進行還原反應，獲得單質鋁硅鐵熔體;
(2)在控制降溫條件下，對獲得的鋁硅鐵熔體進行梯度降溫，所述梯度降溫包括下述階段：第一階段，以1～20℃/min降溫速度降至800～1300℃，保溫10-200min;第二階段，以0.1～20℃/min降溫速度降至650～1000℃，保溫10-200min;第三階段，以0.1～20℃/min降溫速度降至600～850℃，保溫10-200min;第四階段，以0.1～20℃/min降溫速度降至577～650℃，保溫0-200min;然后自然冷卻至室溫，獲得具有骨架結構的硅鋁鐵合金;
(3)所得具有骨架結構的硅鋁鐵合金升溫至577～700℃，進行離心處理，實現固液分離，其中保持固態的為硅相和鐵相長大形成的交織骨架結構工業硅;
(4)將上一步獲得的以硅相、鐵相骨架組成的固態多孔交織骨架結構樣品進行破碎、篩分至40-200目;
(5)將上一步獲得的篩分后樣品，經重選分離，實現硅相和鐵相的分離，收集小密度樣品為高硅樣品，即所述工業硅。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，硅鋁質原料為低品位硅鋁質原料，所述低品位硅鋁質原料中Al2O3含量不高于55%，Al/Si不高于3。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述硅鋁質原料是含硅鋁天然礦物、含硅鋁質的固體廢棄物或者人工合成的硅鋁原料中的一種或幾種混合，其中硅鋁天然礦物包括鋁土礦、高嶺石、鈉長石、鉀長石，含硅鋁質的固體廢棄物包括鋁土礦浮選尾礦、煤矸石、粉煤灰、頁巖渣。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述硅鋁質原料、碳質還原劑二者加和后其中鋁、硅、鐵三種元素之間的比例關系為：鋁的含量為10～88.3wt.%，硅的含量為11.7～90wt.%，鐵的含量為0.01～26.0wt.%，同時，鐵的含量≤(45.64-0.52Al)wt.%且≤(40.63-0.41Si)wt.%。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，
聲明：
“綜合利用鋁硅質原料精準梯度降溫重熔生產工業硅的方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：吉林大學
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2025年07月23日 ~ 26日 
