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工业硅冶炼使用的碳质还原剂主要是以木炭、烟煤、石油焦为主,各物料混合使用。实践经验证明,在木炭使用比例为60%～80%时有较好的技术经济指标。但木炭的大量使用限制了工业硅行业的发展,生产单位也急需新型炼硅还原剂替代木炭使用。本文通过实验研究,利用云南本地烟煤,经选煤脱铁脱灰后获得低灰分、低铁含量的精煤;利用烟煤热解黏结特性,通过配入石油焦、无烟煤来黏结成型,最后制备出粒度规整的炼硅煤质还原剂。为煤质还原剂各性能指标提供测定方法,并利用现有还原剂的指标作为参考值进行对比分析,分析了各影响因素对煤质还原剂性能指标的影响。配料时,在保证强度的前提下,可通过配料比例调整煤质还原剂的灰分和铁含量。控制合适的挥发分可获得较理想的电阻率和反应活性。煤质还原剂的反应活性高于普通焦炭。选煤实验采用浮选磁选联合脱铁脱灰,分别通过浮选正交实验和磁选正交实验获得最佳实验条件。在最佳浮选实验条件:矿浆浓度75g/L、捕收剂用量750g/t煤、起泡剂用量100g/t煤、煤粒度-0.125mm、充气量0.30m3/(m2·min);最佳磁选实验条件:煤浆流量100L/h、煤粒度-0.125mm、磁场强度1.3T、脉冲次数0次/min,进行浮选磁选联合实验。联合实验考察了浮选与磁选先后顺序对分选效果的影响,根据实验结果选用先浮选后磁选的联合流程。灰分9.17%、铁含量0.30%的烟煤N经浮选磁选联合选煤实验后,获得精煤产率52.71%,灰分降至4.18%,铁含量降至0.09%的指标。煤质还原剂的成型考察了冷压成型和热压成型两种方案。冷压成型因不满足热强度的需求未被采用。通过热压成型实验,在烟煤比例为40%～60%之间时能获得较好的抗压强度。在同等成型条件下,烟煤与无烟煤以6:4、烟煤与石油焦以5:5配料时获得的强度最高。煤质还原剂成型实验得出的主要工艺条件为加热终温800℃、保温时间1h、升温速率5℃/min、烟煤比例40%～60%、配料粒度-0.125mm,在此实验条件下煤质还原剂的抗压强度均高于木炭纵向抗压强度。根据成型实验条件,煤质还原剂的成型采用固体热载体热压型焦工艺。以实验结果分别设计选煤流程和成型流程。通过经济核算,煤质还原剂开发应用具有一定的经济效益,并将带来显著的生态效益,利于推广应用。