一种用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106916978A(43)申请公布日2017.07.04(21)申请号201710045265.7(22)申请日2017.01.25(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号(72)发明人邢鹏飞金星王敬强高波都兴红涂赣峰(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人梅洪玉(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法(57)摘要一种用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法，属于二次资源利用的技术领域。该制备方法为：先将晶体硅金刚线切割废料浆进行固液分离，干燥得到固体废料，根据所需配制的含硅合金准备其他金属；将部分其他金属置于炉中加热至熔化，向熔化后的其他金属中加入固体废料，搅拌熔体至均匀，加入剩余的其他金属熔化，加入覆盖剂；再次，向合金熔体中加入精炼剂和通入高纯惰性气体进行精炼；向合金熔体中加入细化变质剂并搅拌均匀。最后，将合金熔体浇入模具中，冷却，得到含硅合金。该方法实现了晶体硅的金刚线切割废料浆高效的回收利用，不仅变废为宝，而且减少了环境污染。该方法具有流程短、能耗低、简单易行等优点，易于实现工业化生产。CN106916978ACN106916978A权利要求书1/2页1.一种用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤1：准备炉料按照含硅合金的组分，准备炉料：(1)将晶体硅的金刚线切割废料浆进行固液分离，干燥得到固体废料；(2)准备配制含硅合金所需的除硅外的其他金属；(3)配制含硅合金的覆盖剂、精炼剂和细化变质剂；步骤2：合金熔炼(1)将部分称量的其他金属加入熔炼炉中，升温并使其熔化；(2)待部分其他金属全部熔化后，加入固体废料，搅拌至固体废料完全熔化；(3)将剩余的其他金属加入熔炼炉中，待剩余的其他金属完全熔化后，搅拌均匀，得到合金熔体；(4)将覆盖剂均匀撒在合金熔体表面；步骤3：精炼和变质(1)向合金熔体加入精炼剂，并通入惰性气体，得到精炼的合金熔体；(2)向精炼的合金熔体加入细化变质剂，搅拌均匀，得到细化变质后的合金熔体；步骤4：扒渣和浇注将细化变质后的合金熔体静置3～180min，进行扒渣，缓慢将细化变质后的合金熔体浇注到模具中，冷却，得到含硅合金。2.如权利要求1所述的用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法，其特征在于，所述的除硅外的其他金属为铝(Al)、锂(Li)、镁(Mg)、锌(Zn)、钒(V)、钙(Ca)、铁(Fe)、钡(Ba)、镍(Ni)、钴(Co)、铬(Cr)、钼(Mo)、铜(Cu)或稀土(RE)中的一种或几种；混合使用时，比例为任意比。3.如权利要求1或2所述的用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法，其特征在于，所述的含硅合金为铝含硅合金(Al-Si)、锂含硅合金(Li-Si)、镁含硅合金(Mg-Si)、锌含硅合金(Zn-Si)、钒含硅合金(V-Si)、硅钙合金(Si-Ca)、铝镁含硅合金(Al-Mg-Si)、铝锂含硅合金(Al-Li-Si)、铝硅铁合金(Al-Si-Fe)、铝硅稀土合金(Al-Si-RE)、铝硅铜合金(Al-Si-Cu)或锌铝镁含硅合金(Zn-Al-Mg-Si)中的一种。4.如权利要求3所述的用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法，其特征在于，所述的含硅合金，其含有的组分及加入质量份数为：每100份硅和其他金属元素的质量总和，加入的合金添加剂为：覆盖剂0.01～15份，精炼剂0.01～10份，细化变质剂0.01～15份，其中，硅和其他金属元素的质量比为任意比。5.如权利要求1、2或4所述的用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法，其特征在于，所述的含硅合金中，硅原料采用晶体硅的金刚线切割废料浆。6.如权利要求5所述的用晶体硅的金刚线切割废料浆制备含硅合金的方法，其特征在于，所述的覆盖剂含有的成分及其质量百分比为：NaCl为37～40％，KCl为43～46％，冰晶石为5～8％，CaF2为6～15％，几种组分的质量百分总和为100％；所述的精炼剂含有的成分及其质量百分比为：C2Cl6为37～40％，KF为43～46％，冰晶石为5～8％，CaF2为6～15％，几种组分的质量百分总和为100％；2CN106916978A权利要求书2/2页所述的细化变质剂为以Al-Ti为基准的组合物，具体为Al-Ti-B，Al-Ti、Al-Ti-C、Al-Ti-B-Sr或Al-Ti-B-RE中的一种，其中，细化变质剂中，含有的组分及其质量百分含量为：Ti为0.01～0.03％，除Al-Ti外的元