光伏固废硅泥用作硅热法炼镁还原剂的可行性研究.pdf

第34卷第3期中国有色金属学报2024年3月

Volume34Number3TheChineseJournalofNonferrousMetalsMarch2024

DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2023-44293

光伏固废硅泥用作硅热法炼镁还原剂的

可行性研究

1,2,31,2,341,2,341,2,3

冯雪楠，方华靖，邓浩，王悦存，杜超，单智伟

(1.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室，西安710000；

2.西安交通大学陕西省镁基新材料工程研究中心，西安710000；

3.西安交通大学材料科学与工程学院，西安710000；

4.隆基绿能科技股份有限公司制造事业群硅片事业部，西安710000)

摘要：目前硅热法炼镁工艺所用的还原剂为硅铁，生产硅铁的能耗占硅热法炼镁工艺总能耗的近四分之

一、其成本占总原料成本的60%以上，因此，亟需寻求新的低能耗、低成本还原剂助力炼镁工艺向绿色高

效的方向发展。本工作提出利用光伏固废硅泥替代硅铁作还原剂的设想，通过实验验证与成本核算证明了

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其可行性。将干燥后的硅泥与75硅铁分别作为硅热法炼镁工艺的还原剂进行测试，结果表明：硅泥中单

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质硅含量更高，且其粒径远小于75硅铁，使得硅泥做还原剂的硅热反应还原率提升超过5%，所制备的粗

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镁中杂质元素含量仅为75硅铁中的40%~80%。用硅泥替代75硅铁生产金属镁，每吨粗镁的还原剂成本可

降低1000余元，同时伴随其他原料吨镁消耗量的下降和镁品质的提升，为生产企业带来显著经济效益。

关键词：硅热法；能耗；光伏；硅泥；还原率

文章编号：1004-0609(2024)-03-0899-09中图分类号：TF822文献标志码：A

引文格式：冯雪楠,方华靖,邓浩,等.光伏固废硅泥用作硅热法炼镁还原剂的可行性研究[J].中国有色金

属学报,2024,34(3):899−907.DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2023-44293

FENGXuenan,FANGHuajing,DENGHao,etal.Feasibilitystudyofphotovoltaicsolidwastesiliconsludgeas

reductantformagnesiumproductionbysilicothermicprocess[J].TheChineseJournalofNonferrousMetals,2024,

34(3):899−907.DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2023-44293

目前，我国的原镁产量占据世界总产量80%以2CaO∙MgO(s)+Si(s)=2Mg(g)+CaSiO(s)(1)

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上[1−2]，大部分原镁由硅热法炼镁工艺生产，化学