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公开(公告)号：CN118877894A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202411018662.1
申请日：2024-07-29
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C01B33/025
Abstract: 本发明涉及一种石英砂球团及其制备方法和应用。所述球团所用原料由下述部分组成：40～50wt％的高纯石英砂、20～30wt％的普通石英砂和10～20wt％的低品位石英砂。本发明以不同纯度石英砂为原材料，以高纯度、大粒度石英砂为中心，不同粒度、不同纯度的石英砂按照小粒度混合大粒度、低纯度混合高纯度的规律加入水和黏结剂进行混合，搅拌均匀后放入模具中压制成团，然后在适当温度下焙烧，得到工业硅用石英砂球团。本发明球团在使用中可以保证硅石炉料达到入炉硬度，通过使用适当比例替代硅石与碳质还原剂混合均匀，在工业硅冶炼稳定的情况下，出硅率42.6％，工业硅产品的成分达到Si＞99.4Wt.％，且本发明实现了低品位石英砂用于冶炼高品质硅的首次应用。
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公开(公告)号：CN118833818A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410858411.8
申请日：2024-06-28
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C01B33/02 , H01M4/134 , H01M4/38 , H01M10/0525 , C01B33/12 , C01B32/205 , C01G23/08 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及一种利用光伏切割硅废料制备高稳定性硅碳负极的方法，属于锂离子电池硅负极技术领域。本发明光伏切割硅废料加入到酸液中进行酸浸除杂，干燥得到预处理硅粉；预处理硅粉置于反应腔内，通入氧源，再通入保护气吹扫使预处理硅粉表面形成预氧化层得到预氧化硅/二氧化硅粉体；再通入钛源，再通入保护气吹扫形成二氧化钛表面层得到预氧化硅/二氧化硅/二氧化钛粉体；预氧化硅/二氧化硅/二氧化钛粉体、碳基材料、溶剂混合均匀形成前驱体溶液，前驱体溶液经喷雾干燥造粒，再在惰性气氛下高温退火实现包覆层的晶型转变得到高稳定性硅碳负极材料。本发明实现对包覆层的精准调控，提高负极电子导电性，抑制内部硅的体积膨胀。
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公开(公告)号：CN118811821A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410800466.3
申请日：2024-06-20
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C01B33/037
Abstract: 本发明涉及一种富钾钠生物质复合灰分添加剂强化工业硅中杂质硼去除的方法，属于工业硅精炼提纯技术领域。本发明将块状工业硅破碎、筛分得到硅粉；将富钾钠的生物质干燥、破碎得到生物质粉末；生物质粉末升温至600～900℃，在空气中焙烧60～120min，得到富钾钠生物质复合灰分添加剂；将硅粉和富钾钠生物质复合灰分添加剂混合均匀，装于高纯石墨坩埚中，然后置于感应炉内，在保护气氛围下，匀速升温至1450～1800℃并保温1～4h以去除杂质硼，随炉冷却至室温，去除熔渣得到高纯硅。本发明采用富钾钠生物质复合灰分添加剂强化精炼工业硅以去除杂质硼，可将硼含量降至3.12ppmw以下。
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公开(公告)号：CN118405700A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410579457.6
申请日：2024-05-11
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C01B33/06
Abstract: 本发明涉及一种去除金刚石线切割硅废料氧杂质同时制备高纯二元硅化物的方法，属于硅废料再生利用和硅材料制备技术领域。本发明将金刚石线切割硅废料和纯金属材料X混合均匀得到混合物料，混合物料在惰性氛围中电磁感应加热至混合物料完全熔融得到二元硅化物料熔体；所述纯金属材料X为Ni、Fe、Co、Mn、Ti或Cr；二元硅化物料熔体保温熔炼以实现电磁分离脱氧，得到含二元硅化物X‑Si和富氧残渣的合金锭，合金锭中二元硅化物X‑Si和富氧残渣分离得到高纯二元硅化物合金；所述二元硅化物X‑Si为NiSi2、NiSi、FeSi2、FeSi、Fe5Si3、Co2Si、CoSi、CoSi2、Mn11Si19、MnSi、Mn5Si3、Mn3Si、TiSi2、TiSi、CrSi2、CrSi。本发明可去除金刚石线切割硅废料氧杂质，并将其再生利用制备高纯二元硅化物合金。
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公开(公告)号：CN118380563A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410488723.4
申请日：2024-04-23
Applicant: 昆明理工大学
IPC: H01M4/36 , C01B33/02 , C01B33/12 , H01M4/38 , H01M4/48 , H01M4/62 , H01M10/0525 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明公开了一种硅切割废料制备硅基负极材料的方法及应用，包括如下步骤：首先，废硅粉经过强碱溶液处理，制得硅酸盐包裹的黑色溶胶，接着加入弱酸和壳聚糖，通过调整pH值和后续搅拌，形成Si@CTS@Silicate材料，然后该材料与酚醛树脂混合，经高压釜反应形成Si/SiOx/PFR复合材料，最后此复合材料在保护气氛中碳化，去杂质处理后干燥备用，将该复合材料与粘结剂和导电剂混合制成电极片，用作锂离子电池的负极。本发明通过强碱刻蚀、有机弱酸处理、壳聚糖作为软模板的高温处理，以及高压釜水浴反应技术，从光伏产业硅切割废料中高效回收硅并制备具有可控氧化层的新型硅基负极材料，既解决了废料回收难题，又提升了锂离子电池的性能，实现了资源的绿色可持续利用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118255355A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410429031.2
申请日：2024-04-10
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C01B32/324 , C01B32/348 , C01B33/025
Abstract: 本发明涉及一种全煤高值化制备硅冶炼用复合还原剂球团的方法，属于碳质还原剂球团制备技术领域。本发明将真空干燥的全煤破碎研磨至粒度小于0.2mm得到全煤煤粉；将咖啡壳粉末加入到NaOH溶液中浸泡活化处理，固液分离得到咖啡壳粘结剂；将全煤煤粉、咖啡壳粘结剂、微硅粉和硅石粉末研磨混匀得到煤粉混合物；煤粉混合物经压制成型得到圆柱形坯体；圆柱形坯体置于氩气氛围中进行微波焙烧，随炉冷却至室温得到硅冶炼用复合还原剂球团。本发明硅冶炼用复合还原剂球团强度为9~13MPa，满足工业硅生产的需要，将球团进行工业化试验后可使硅产量达到40~70t/d，电能消耗为10500~12000KW·h/t，碳过剩系数为1.1~1.7。
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公开(公告)号：CN118206119A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410437930.7
申请日：2024-04-12
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C01B33/025
Abstract: 本发明涉及一种提高工业硅用复合半焦还原剂比电阻的方法，属于工业硅用复合还原剂技术领域。本发明将真空干燥的烟煤和真空干燥的石油焦分别破碎研磨至粒度为3～8cm得到微球状烟煤颗粒和微球状石油焦颗粒，微球状烟煤颗粒和微球状石油焦颗粒混合均匀得到微球状混合物，将水加入到微球状混合物中混合研磨得到混料A；将硅渣改性剂加入到混料A中进行研磨均匀得到混料B；将混料B置于保护气氛围下微波碳化改性，冷却至室温得到改性混合料C；改性混合料C置于保护气氛围下并通入活化剂氢气，在温度550～850℃下活化45～90min，冷却至室温得到高比电阻的工业硅用复合半焦还原剂。本发明复合半焦还原剂固定碳含量高、价格低廉、比电阻高、反应活性好、抗压强度好。
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公开(公告)号：CN115650239B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202211111564.3
申请日：2022-09-13
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C01B33/037
Abstract: 本发明公开了一种高效去除冶金级硅中杂质的方法，属于硅提纯技术领域。本发明所述方法首先将含硼多晶硅，铜和微量亲硼添加剂铪混合均匀，得到混合物料，在氩气气氛中加入到电阻炉中熔料；待物料完全熔化后进行定向凝固，析出初晶硅晶体富集相及共晶Si‑Cu合金；然后将硅晶体富集相与共晶Si‑Cu合金沿分界面切割分离，得到精炼硅；将精炼硅研磨成硅粉，硅粉依次经王水、HF+HCl混酸酸洗得到高纯硅。相较于现有技术而言，本发明的杂质去除方法不仅能高效的去除B，还能同步去除冶金级硅中的Fe、Al、Ca、Ti、V等杂质，亲硼添加剂铪的去除率可达99.95％，不会对Si造成二次污染。
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公开(公告)号：CN117463759A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311429636.3
申请日：2023-10-31
Applicant: 昆明理工大学
IPC: B09B5/00 , C22B7/00 , B09B3/70 , B09B101/15
Abstract: 本发明公开的一种基于亚‑超临界流体法回收金属的装置，包括气瓶，所述气瓶(1)经安全阀(2)与反应釜(11)入气口相连，所述反应釜(11)的上端经减压阀(17)、集气罐(18)与气相质谱仪(19)相连，所述反应釜(11)的盖子由密封圈和特殊端口(6)密封和紧固，所述反应釜(11)的下端经球形阀(12)、流体分离器(13)、玻璃离心机(14)、玻璃收集箱(15)与储液箱(20)相连；所述气瓶(1)经所述安全阀(7)与进样室相连，所述进样室配备进样室闸阀(8)、传送带(9)安全阀(10)。本发明以亚/超临界水和二氧化碳为反应介质，具有绿色、成本低、无有害气体排放的优点，同时强氧化效果溶解、降解废旧组件有机质。
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公开(公告)号：CN117285016A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311342710.8
申请日：2023-10-17
Applicant: 昆明理工大学
IPC: C01B21/068
Abstract: 本发明涉及二次资源循环利用技术领域，提供了一种利用光伏硅废料制备氮化硅纳米线的方法，所述制备方法的硅原料来源于光伏产业切割废硅粉，通过酸洗提纯及去除表面氧化层，随后将其置于高温气氛炉，利用氮气作为氮源，控制氮化反应温度、时间、气氛、氮源浓度及通入氮源气体的流速，直接氮化制备高纯氮化硅纳米线。使用所述制备方法可以制得生长均匀、纯度高的超长氮化硅纳米线材料；所述制备方法以绿色环保的方式实现切割废硅粉的高值化循环利用，且氮化硅转化率高、成本低、无有毒有害物质的使用和产生，适用于大规模工业生产。
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