JPS6060914A - ケイ素またはフェロシリコンを精製する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明祉１元素状ケイ素およびフェロシリコンをスラグ
（この場合スラグは融液状態で存在する）で処理する方
法に関する。

従来の技術 ケイ素を、酸化カルシウム２〜３０重量％。

酸化マグネシウム５〜３５重量％、酸化アルミニウム０
．５〜２８重量％および酸化ケイ素４５〜７０重量％の
ほかに、少なくとも処理すべきケイ素量に対して銅０．
２９重量％を含有するスラグ中へ導入する事は、西ドイ
ツ国特許出願公開第２７０６１７５号明細書から公知で
ある。

この方法によって、塊状ケイ素の粉砕の際に生じるケイ
素微細ダストを回収する事ができた。

不利に、このような方法で得られたケイ素は半導体分野
における原料としては使用する事ができなかったが、そ
の理由はこの使用目的ではケイ素中の百分の数）Ｊ？−
セントの銅さえも不利でちるからでちる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、西ドイツ国特許出願公開第２７０６１
７５号明細書による利点の保持において前述の欠点金避
ける。ケイ素およびフェロシリコンを処理する方法を見
出す事でちった。

殊に本発明の課題は、微細なケイ素またはフェロシリコ
ンもスラブ表面下にたまる。銅添加物を有しないつなが
りのちる液相として得ることができ、それにもかかわら
ず静かで乱流なしに進行する溶融工程を保証するスラグ
組成を見出す事であった。

問題点を解決しようとする手段 ととるで１次に記載された組成のスラグかに２０の含＃
（分析的）を有する場合、銅の混入を断念しうる事が見
出された。

本発明の対象は、ケイ素またはフェロシリコンを、電気
抵抗加熱により液状にされたかないしは融液状態に保た
れたスラグで処理する方法に関し、これはケイ素または
フェロシリコンを次の分析組成を有するスラグと接触さ
せる事を特徴とする： に２０２〜１３重量％ Ｎａ２Ｏ０〜１２重１ｓ Ｋ２０　＋Ｎ　ａ　２０　２〜１３重量）ｔ％８１０２
４５〜７２重量％ Ａｔ２０３０〜３０．ｉ量係 Ｓ　ｉ０２＋　＆ｔ２０．　６０〜７８重州係ＯａＯ（
１−３０重Ｊ１％ Ｍ、０　０〜３０重量％ ＣａＯ＋Ｍ、０　１５〜３０重量％ ＣＱＦ＋２０〜１０重量係 Ｍ、Ｆ２０〜１０２０〜 １０重量％＋ＭｆＦ２　０〜１０　重量％ＯａＯ＋Ｍ、
Ｏ＋０ａＦ２＋ＭｙＦ２　１５〜３０Ｔｃｉ１％ならび
に原料からの不純物。

原料からの不純物の分量は、大体において０．１〜１４
５重景係の重量内にある。全ての重量係数値は、各々の
特別なスラグ組成において１ｏ。

重量褒となる。

ケイ素９７チよシ多くを有する微細なケイ素を溶解する
ためには次のスラグ組成が有利でちる： に２０　４〜１０重量係 Ｎａ２Ｏｏ〜２重ｔ％ に２０＋Ｎａ２Ｏ４〜１０重量係 ５ｉ０２６２〜７２重量％ Ｎｔ２０３２〜１０重量係 ＳｉＯ２＋Ａｔ２０３　６４〜７８重量％０ａ０２〜２
５重量係 Ｍ、０　２〜２５重量％ ＣａＯ十Ｍ、Ｏ１６〜２７重量％ ＯａＢ’２　０〜５重量係 Ｍ、ｌ１１２０〜５重量％ （）ａＦ２　＋ＭｙＦ２　０〜５重量％ＯａＯ＋Ｍ、Ｏ
＋０ａＦ２＋Ｍ、Ｆ２　１６〜２７重量％ならびに原料
からの不純物。

本発明によるスラグは１本発明による方法において使用
前に、その個々の成分の混合物としても、予め溶融され
た粉末としても存在していてよい。フェロシリコンとし
ては、殊［１０〜２５重量％の鉄含量全有するようなも
のが使用される。ケイ素は、殊に少なくとも９７重量係
の純度を有する。

ケイ素または７エロシリコンの処理は、自体公知の方法
により行なわれる。たとえば、砕片状または微細なケイ
素またはケイ素鉄（５０μｍよシ小さい粒径を有するケ
イ素−またはフェロシリコンの微細ダス）ｋ含めて）を
１本発明による融液状スラグ中へ導入する事ができる。

砕片状または微細なケイ素ないしはフェロシリコンはス
ラグ中へ搬入した後に融液状態へ変えられ、その場合融
液状ケイ素またはフェロシリコンから成る下層ヲ宿し、
その上にスラグ融液が浮遊している液体二相系が形成す
る。

スラグ量対溶融すべきケイ素またはフエロシリコンの伊
の割合は、有利に０．７〜１．７　：　１重量部である
。

本方法全実施するための装置として、特にスタンピング
された炭素ライニングおよび１つまたは若干の黒鉛電極
を有する電気抵抗炉全使用する。この場合、黒鉛電極は
スラグ中へ浸漬する。このようにして抵抗加熱されたス
ラグは。

ケイ素またはフェロシリコンの溶融温度より上に保たれ
る。典型的には、温度は１５００〜１８００℃、殊に１
６００〜１７００℃である。

発明の効果 驚いた皇に１本発明によるスラブは、銅添加物なしでも
ケイ素またはフェロシリコンに対して乳化作用を有しな
い。それにより、スラグ内に高いケイ素−またはケイ素
鉄含量が形成し。

抵抗加熱系において短絡の生成大入へか阻止される。

記載されたスラブ処理によシ、りとえば砕片状ケイ素全
ダストの少ない粒に粉砕する際に副産物として生じるケ
イ素微細ダストは砕片状物質として回収する事ができる
。さらに１本発明によるスラグ処理によシ、殊にケイ素
またはケイ素鉄中のそれ自体望ましくないカルシウムお
よびアルミニウムの含量に関するＮ製効果が得られる。

さらに、７Ｃとえば還元炉から抽出物として生じるよう
な融液状のケイ素または７エロシリコンを本発明による
スラグで処理する事も本発明の範囲内でちる。この別法
を実施するために。

たとえば融液状ケイ素または７工ロシリコン全還元炉か
ら上述しｆＣような炉中へ抽出する。この炉中には電気
抵抗加熱によシ溶融され、加温された本発明による組成
のスラグが存在する。

液状ケイ素またはフェロシリコンは記載された炉中へ包
注入した後、スラグ層の下にたまシ。

スラグとの反応により不純物アルミニウムおよびカルシ
ウムが除去される。引続き、ケイ素またはフェロシリコ
ン全予熱された鍋中へ抽出し。

ナマコまたは板に鋳込む。

他の別法は、融液状ケイ素またはフェロシリコン金還元
炉から予熱された鍋中へ抽出し、引続き本発明によるス
ラグで覆う事がら成る。この場合、スラグは融液状態に
変わり、液状ケイ素−またはフェロシリコン抽出物上に
つながりのある保護層を形成する。系を液状に保つため
に必要な温度は、スラグの抵抗加熱にょシ保持される。

この処理方法では、同様に既に上述された精製効果が得
られる。

最後に挙げた実施態様では、有利に０．０５〜ｏ、３：
　１重量部のスラグ量対本発明により処理されたケイ素
の景の０．０５〜０．３　：　１の比が適用される。

さらに１本発明によるスラブは西ドイツ国特許出願公開
第２７０６１７５号明細書にょシ公知のスラグに比べて
より高い可使期間の利点を有する。公知スラグは２０回
まで反覆使用する事ができたが１本発明によるスラグを
用いると。

３５回の抽出まで実施する事ができる。さらに驚いた事
に、前述の公知の方法による使用された微細なケイ素平
均９０重量％から１本発明による方法による平均９３重
量％への収率増加が達成される。

次に：本発明を実施例につき詳述する。

実施例 例１〜８ 次表１に挙げられたスラグそれぞれ３．５ｔ’ｉ。

スタンピングされた炭素２イニングおよび黒鉛電極を有
する電気抵抗炉中で溶融した。その後。

ダスト状のケイ素２．７１　ｆ：融液中へ導入した。

スラグまたはケイ素が融液から噴出する事のない静かな
炉作業が観察された。５時間後、全ての固形成分が溶融
した。融液の温度は１６５０℃でちった。最後に、融合
したケイ素融液を抽出した。収率ならびに精製作用は次
表から認められる。

例９〜１４ 例１〜８による方法を１元素状ケイ素のかわりにフェロ
シリコンを使用して繰シ返し７Ｃ。

結果は次の表２から認められる。

第１頁の続き ＠発明者　ルドルフ・リートレ　ドイツ連邦共和国プル
＠発明者　へルベルト・シュトラ　ドイツ連邦共和国メ
ーウスベルガー　トラーセ　１０ ０発　明　者　ヴイリイ・シュトレツ　ドイツ連邦共和
国メーケル　トラーセ　８ クハウセン・リンテンウェーク　２９ リング−エート・ヘルツオークシュ リング−エート・ノイハウゼルシュ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ケイ素または７エロシリコンを、電気抵抗加熱に
   よシ液状にされたかないしは融液状態に保たれたスラグ
   で処理する方法において。 ケイ素または７エロシリコンを次の分析組成：に２０　
   ２〜１３重量％ Ｎａ２ＯＱ〜２ＸＭ％ に２０　＋　Ｎｌ！　２０　２〜１３重量％５Ｌ０２４
   ５〜７２重量％ ｋｔ２°６　０〜３０重量％ ＳｉＯ２＋ｋｔ２０３６０〜７８］ｉ量チＯａ０　０〜
   ３０重ｉ％ Ｍ、０　０〜３０重量％ ＯａＯ＋Ｍｔ０　１５〜３０　ＪＪＩ量チＣａＦ２　０
   〜１０重量％ Ｍ、Ｆ、２　０〜１０重量膚 ０ａＦ２　＋Ｍ、Ｆ２０〜１０重量％ ＯａＯ＋Ｍ、Ｏ＋０ａＦ２＋Ｍ、Ｆ２　１５〜３０重量
   ％ならびに原料からの不純物 を有するスラグと接触させる事を特徴とする。 ケイ素またはフェロシリコンをスラブで処理する方法。