发明创造名称：利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法
外观设计名称：
决定号：183844
决定日：2019-07-16
委内编号：1F246708
优先权日：
申请（专利）号：201610068426.X
申请日：2016-02-01
复审请求人：四川川投峨眉铁合金（集团）有限责任公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：杨冰
合议组组长：王云涛
参审员：牛培利
国际分类号：C22B4/06、C22C33/04、C22C35/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，但本领域技术人员在最接近的现有技术的基础上结合本领域常规技术手段能够显而易见地获得该技术方案，则该技术方案不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610068426.X，名称为“利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为四川川投峨眉铁合金（集团）有限责任公司，申请日为2016年2月1日，公开日为2016年5月11日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年12月13日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-4相对于对比文件1（CN104962763A，公开日为2015年10月7日）不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为2017年9月15日提交的说明书第1-29段、权利要求第1-4项，2016年2月1日提交的说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法，其特征在于：它依次按以下步骤进行，① 备取原料：按下述重量份配比计量称取物料，
锰矿原料 1 份，
晶体硅切割废粉料 0.02—0.30份，
上述“锰矿原料”是指符合冶炼锰系铁合金工艺入炉技术指标的一种或多种锰矿混合物；
上述“晶体硅切割废粉料”是指对多晶硅、单晶硅切片作业所产生的切割砂浆废料进行回收得到的硅粉末废料；
② 入炉冶炼：将按重量份配比计量称取的物料输入铁合金冶炼矿热炉内，按冶炼锰系铁合金要求的操作规程进行冶炼作业；
③ 出铁浇铸：对冶炼合格的液态铁合金进行扒除炉渣作业后，将铁水浇注于锭模内，待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣，即可制得锰系铁合金产品。
2. 一种利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法，其特征在于：它依次按以下步骤进行，
① 备取原料：按下述重量份配比计量称取物料，
锰矿原料 1 份，
晶体硅切割废粉料 0.02—0.25份，
焦炭 0.05—0.15份，
硅石 0.02—0.20份，
上述“锰矿原料”是指符合冶炼锰系铁合金工艺入炉技术指标的一种或多种锰矿混合物；
上述“晶体硅切割废粉料”是指对多晶硅、单晶硅切片作业所产生的切割砂浆废料进行回收得到的硅粉末废料；
② 入炉冶炼：将按重量份配比计量称取的物料输入铁合金冶炼炉内，按冶炼锰系铁合金要求的操作规程进行冶炼作业；
③ 出铁浇铸：对冶炼合格的液态铁合金进行扒除炉渣作业后，将铁水浇注于锭模内，待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣，即可制得锰系铁合金产品。
3. 根据权利要求2所述的一种利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法，其特征在于：在“备取原料”步骤中，按下述重量份配比计量称取物料，
锰矿原料 1 份，
晶体硅切割废粉料 0.18份，
焦炭 0.12份，
硅石 0.03份。
4. 根据权利要求1或2所述的一种利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法，其特征在于：制得的锰系铁合金为高碳锰铁，或锰硅合金，或高硅锰硅合金，或高锰锰硅合金，或低磷锰铁合金，或低磷锰硅合金产品。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年3月14日向国家知识产权局提出了复审请求，并未修改申请文件。复审请求人认为：①对比文件1生产的合金与本申请不同，没有动机将其运用于生产锰硅合金，并且采用的原料配比范围不同。驳回决定中采用的参考文献中并没有记载通过硅还原得到锰硅合金。②对比文件1需要将原料造粒，而本申请不需要生产炉料步骤，对比文件1中采用中频感应电炉、电弧炉、矿热炉的实施例中，必需要造球，不可能省略造球步骤。本申请中晶体硅切割废料不进行粒度处理，可避免粉状废料被收尘系统带走。③现有的晶体硅切割废料中硅、碳化硅等含量有多种，对比文件1具体限定了采用何种硅、碳化硅含量的废料，具有限制性，本申请不存在上述限制。④列举了试验数据证明本申请实现了较高的利用率，具有预料不到的技术效果。⑤复审请求人提供了三份证据文件。
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2018年4月25日发出复审请求受理通知书，并将案卷转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年3月19日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-4相对于对比文件1及本领域的常用技术手段不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于复审请求人的意见陈述，合议组认为：①对比文件1公开了利用晶硅切割废料粉作为还原剂生产铬铁合金，铬硅合金，本申请所获得的锰铁合金（包括锰铁、锰硅合金）也是类似的合金，通常适用类似的冶炼过程，由此所属领域技术人员有动机将对比文件1的工艺运用于生产锰铁合金，不需要创造性的劳动，相应的将铬矿原料换成适合冶炼的上述锰矿原料，由此可预期获得的产品为锰铁合金或锰硅合金。至于配料比例，对比文件1公开了备取原料，其中铬精矿粉为1份时，晶硅切割废料粉为0.33-2份，该范围与本申请原说明书中的范围（0.02-0.6份）部分重叠，过程中晶硅切割废料粉的作用是作为其中的还原剂以及最终产品中的硅合金元素，与其在本申请中的作用相同，本领域技术人员能够根据原料中各元素含量计算出所需还原剂用量范围以及所需产品中各元素含量进行合理的微调，上述选择没有产生预料不到的技术效果。②首先，本领域技术人员知晓原料造球是为了提高加料效率、避免粉尘环境污染、提高原料强度、透气性、加热均匀性、减少冶炼能源损耗等性能，但工艺长，设备多；粉料直接入炉可以简化工艺，但可能导致原料加热不均、透气性不佳以及扬尘等环境不友好的问题，故此，本领域技术人员能够根据实际需要选择合适的工艺手段，当需要简化工艺时，能够合理选择加料方式，省略对原料成球、块或粒的步骤。其次，本申请中原权利要求和说明书中也存在造球的技术方案。最后，本申请中记载了采用粉料，但没有记载采用的晶硅切割废料粉料的粒度；对比文件1已经公开了可采用矿热炉进行冶炼，在冶炼过程中，只要存在满足反应所需的物料以及温度等工艺条件即可实现还原反应和熔融冶炼的进行，本申请中仅是通过常规方式进行冶炼，不需要创造性的劳动。③首先，对比文件1公开了利用晶体硅切割废料中具有高温冶金还原性质的金属硅与碳化硅，直接与铬精矿粉进行电硅热冶金反应，其原理与本申请相同，本领域技术人员能够根据需要选择合适的还原组分用量，进而得到不同配比的晶体硅切割废料的用量；其次，本申请并未记载所采用体硅切割废粉料的具体配比。④原说明书和权利要求书中并没有关于回收率和利用率等数据的记载。⑤对于证明文件1（《铁合金生产实用技术手册》，戴维等，冶金工业出版社，1999年5月），虽然其记载了不同种类的锰铁、铬铁的生产方法及冶炼原理。但对比文件1公开了利用晶体硅切割废料作为还原剂生产铬铁合金、铬硅合金，锰系合金也是类似的常见合金，通常适用类似的冶炼过程。因此，本领域技术人员能够想到将对比文件1公开的方法应用于制备锰铁合金，并选择锰矿原料作为原料，不需要付出创造性劳动。对于证明文件2（“晶体硅切割废料的铁合金冶炼资源化技术开发与应用”科技成果项目评价意见），该项目评价意见仅能表明该项目在工业上存在实用性，但不能表明其相对于现有技术具备创造性。对于证明文件3（“太阳能级晶体硅切割废料的综合回收”，刘燕，东北大学，2010年），该硕士学位论文记载了其所采用的晶体硅切割废料的具体成分，但并不表明现有技术中的晶体硅切割废料仅此一种成分。并且，本申请中并未记载具体的晶体硅切割废料的成分，无法证明对比文件1公开的晶硅切割废料与本申请的组分不同。
复审请求人于2019年4月18日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：①对比文件1生产的合金与本申请不同，两种合金不属于一个金属系列，其还原反应装置与工艺技术、配电与配供料制度都不同，导致晶体硅切割废料在不同合金中的具体作用完全不同。因此，本领域技术人员没有动机将对比文件1的工艺直接运用于生产锰铁合金。②本申请省略了造球步骤，并不会导致造球步骤相应的效果减少，不仅带来了缩短了工艺流程的技术效果，还带来了可以连续生产的技术效果。③对比文件1并不能针对所有的晶体硅切割废料，本申请可在1份锰矿的条件下，晶体硅切割废料在0.02-0.3份的范围内，可以根据冶炼产品成本的经济性进行任意调整。④证明文件2表明本申请的技术方案具有显著的经济效益和社会效益。⑤通过将对比文件1、本申请的实施例与传统工艺相比，对比文件1的铬回收率和硅利用率均较低，本申请的锰系铁合金的冶炼的单位电耗、焦炭消耗和主元素锰的回收率与传统工艺相比均大大降低。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
复审程序中复审请求人并未提交修改的申请文件。本复审请求审查决定依据的文本为：复审请求人于2017年9月15日提交的权利要求第1-4项、说明书第1-29段，以及2016年2月1日提交的说明书摘要。
2、关于专利法第22条第3款
专利法22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，但本领域技术人员在最接近的现有技术的基础上结合本领域常规技术手段能够显而易见地获得该技术方案，则该技术方案不具备创造性。
权利要求1要求保护一种利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法。对比文件1公开了一种用晶硅切割废料生产铬系铁合金的方法，具体公开了如下内容：制备太阳能电池所需用的硅片均是由高纯多晶硅锭切割而成的。不管是半导体工业所用的单晶硅或是太阳能电池所用的多晶硅，在制片切割过程中，均会有高达50％～52％的晶体硅磨制成细粉形式进入切割废料浆液中（参见说明书第[0002]段）。一种用晶硅切割废料生产铬系铁合金的方法，其特征在于：使用的原料及其主要化学成分重量百分比为：铬精矿粉，含Cr2O3 40％～55％，Cr/Fe 1.5～3.0，粒度<3mm；晶硅切割废料粉，含si 40％～70％，sic="" 15％～25％，sio2="" 10％～30％，fe=""><1mm；生石灰，含cao><5cm；镁橄榄石，含mg2(sio4)>80％，粒度<5cm；硅石，含sio2>95％，粒度<>
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：权利要求1用于冶炼锰系铁合金，限定的原料及配比不同，并记载了扒除炉渣作业，待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣。对比文件1公开了压制成球、块或粒的步骤。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：如何调整工艺用于冶炼锰系铁合金。
对于上述区别技术特征，首先，对比文件1公开了利用晶体硅切割废料作为还原剂生产铬铁合金、铬硅合金，锰系合金也是类似的常见合金，通常适用类似的冶炼过程，因此，本领域技术人员能够想到将对比文件1公开的方法应用于制备锰铁合金，并选择锰矿原料作为原料，不需要付出创造性劳动。其次，对比文件1公开了：本发明提出的新工艺是充分利用了晶体硅切割废料中具有高温冶金还原性质的金属硅与碳化硅，直接与铬精矿粉进行电硅热冶金反应，节省了用焦炭还原硅石得到所需金属硅的电能，同时也免去了用铬精矿粉生产高碳铬铁时，炉料预处理的生产环节（参见说明书第[0021]段）。由此可见，其与本申请的原理相同，均是利用晶体硅切割废料的高温冶金还原性质；由对比文件1公开的“按照铬精矿粉与晶硅切割废料粉的重量百分数的比值为0.5～3.0”计算可知，当铬精矿粉为1份时，晶硅切割废料粉约为0.33-2份，其与本申请说明书中的数值范围部分重叠。在实际生产过程中，本领域技术人员能够根据原料中组分含量适当调整还原剂的加入量，上述调整的技术效果也是可以预期的。再次，扒除炉渣作业、待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣是本领域的常用技术手段。最后，对于对比文件1中压制成球、块或粒的步骤，本领域技术人员知晓原料造球是为了提高加料效率、避免粉尘环境污染、提高原料强度、透气性、加热均匀性、减少冶炼能源损耗等性能，但工艺长，设备多；粉料直接入炉可以简化工艺，但可能导致原料加热不均、透气性不佳以及扬尘等环境不友好的问题，故此，本领域技术人员能够根据实际需要选择合适的工艺手段，当需要简化工艺时，能够合理选择加料方式，省略对原料成球、块或粒的步骤。
综上所述，在对比文件1的基础上结合本领域的常用技术手段得到权利要求1要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不符合专利法第22条第3款的规定，权利要求1不具备创造性。
权利要求2要求保护一种利用晶体硅切割废粉料作还原剂冶炼锰系铁合金的生产方法。对比文件1公开了一种用晶硅切割废料生产铬系铁合金的方法，参见权利要求1的评述过程， 权利要求2要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：权利要求2用于冶炼锰系铁合金，限定的原料及配比不同，并记载了扒除炉渣作业，待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣。对比文件1公开了压制成球、块或粒的步骤。基于上述区别技术特征，权利要求2实际解决的技术问题是：如何调整工艺用于冶炼锰系铁合金。
对于上述区别技术特征，首先，对比文件1公开了利用晶体硅切割废料作为还原剂生产铬铁合金、铬硅合金，锰系合金也是类似的常见合金，通常适用类似的冶炼过程，因此，本领域技术人员能够想到将对比文件1公开的方法应用于制备锰铁合金，并选择锰矿原料作为原料，不需要付出创造性劳动。其次，对比文件1公开了：本发明提出的新工艺是充分利用了晶体硅切割废料中具有高温冶金还原性质的金属硅与碳化硅，直接与铬精矿粉进行电硅热冶金反应，节省了用焦炭还原硅石得到所需金属硅的电能，同时也免去了用铬精矿粉生产高碳铬铁时，炉料预处理的生产环节（参见说明书第[0021]段）。由此可见，其与本申请的原理相同，均是利用晶体硅切割废料的高温冶金还原性质；在实际生产过程中，本领域技术人员能够根据原料中组分含量适当调整还原剂的加入量，并根据原料、目标合金中硅的含量，适当调整硅石的加入量，上述调整的技术效果也是可以预期的。再次，扒除炉渣作业、待冷却后进行精整作业去除夹带炉渣是本领域的常用技术手段。最后，对于对比文件1中压制成球、块或粒的步骤，本领域技术人员知晓原料造球是为了提高加料效率、避免粉尘环境污染、提高原料强度、透气性、加热均匀性、减少冶炼能源损耗等性能，但工艺长，设备多；粉料直接入炉可以简化工艺，但可能导致原料加热不均、透气性不佳以及扬尘等环境不友好的问题，故此，本领域技术人员能够根据实际需要选择合适的工艺手段，当需要简化工艺时，能够合理选择加料方式，省略对原料成球、块或粒的步骤。
综上所述，在对比文件1的基础上结合本领域的常用技术手段得到权利要求2要求保护的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求2不符合专利法第22条第3款的规定，权利要求2不具备创造性。
权利要求3是权利要求2的从属权利要求。对比文件1公开了：本发明提出的新工艺是充分利用了晶体硅切割废料中具有高温冶金还原性质的金属硅与碳化硅，直接与铬精矿粉进行电硅热冶金反应，节省了用焦炭还原硅石得到所需金属硅的电能，同时也免去了用铬精矿粉生产高碳铬铁时，炉料预处理的生产环节（参见说明书第[0021]段）。在实际生产过程中，本领域技术人员能够根据原料中组分含量适当调整还原剂的加入量，并根据原料、目标合金中硅的含量，适当调整硅石的加入量，上述调整的技术效果也是可以预期的。因此，当其引用的权利要求2不具备创造性时，权利要求3不具备创造性。
权利要求4是权利要求1或2的从属权利要求。对比文件1公开了利用晶体硅切割废料作为还原剂生产铬铁合金、铬硅合金，锰系合金也是类似的常见合金，通常适用类似的冶炼过程。因此，本领域技术人员能够想到将对比文件1公开的方法应用于制备锰系合金，高碳锰铁、锰硅合金、高硅锰硅合金、高锰锰硅合金、低磷锰铁合金、低磷锰硅合金是领域中常见的锰系合金。因此，当其引用的权利要求1或2不具备创造性时，权利要求4不具备创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
针对复审请求人的意见陈述，合议组认为：
①对于证明文件1，虽然其记载了不同种类的锰铁、铬铁的生产方法及冶炼原理。对比文件1公开了利用晶硅切割废料粉作为还原剂生产铬铁合金，铬硅合金，本申请所获得的锰铁合金（包括锰铁、锰硅合金）也是类似的合金，通常适用类似的冶炼过程，由此所属领域技术人员有动机将对比文件1的工艺运用于生产锰铁合金，不需要创造性的劳动，相应的将铬矿原料换成适合冶炼的上述锰矿原料，由此可预期获得的产品为锰铁合金或锰硅合金。
②首先，本领域技术人员知晓原料造球是为了提高加料效率、避免粉尘环境污染、提高原料强度、透气性、加热均匀性、减少冶炼能源损耗等性能，但工艺长，设备多；粉料直接入炉可以简化工艺，但可能导致原料加热不均、透气性不佳以及扬尘等环境不友好的问题，故此，本领域技术人员能够根据实际需要选择合适的工艺手段，当需要简化工艺时，能够合理选择加料方式，省略对原料成球、块或粒的步骤。其次，本申请中原权利要求和说明书中也存在造球的技术方案，并未记载省略造球工艺所带来的技术效果。最后，本申请中记载了采用粉料，但没有记载采用的晶硅切割废料粉料的粒度、以及利用粗颗粒物料避免收尘系统吸附的效果；对比文件1已经公开了可采用矿热炉进行冶炼，在冶炼过程中，只要存在满足反应所需的物料以及温度等工艺条件即可实现还原反应和熔融冶炼的进行，本申请中仅是通过常规方式进行冶炼，不需要创造性的劳动。
③首先，对比文件1公开了利用晶体硅切割废料中具有高温冶金还原性质的金属硅与碳化硅，直接与铬精矿粉进行电硅热冶金反应，其原理与本申请相同，本领域技术人员能够根据需要选择合适的还原组分用量，进而得到不同配比的晶体硅切割废料的用量；至于配料比例，对比文件1公开了备取原料，其中铬精矿粉为1份时，晶硅切割废料粉为0.33-2份，该范围与原说明书中的范围（0.02-0.6份）部分重叠，过程中晶硅切割废料粉的作用是作为其中的还原剂以及最终产品中的硅合金元素，与其在本申请中的作用相同，本领域技术人员能够根据原料中各元素含量计算出所需还原剂用量范围以及所需产品中各元素含量进行合理的微调，上述选择没有产生预料不到的技术效果。其次，本申请并未记载所采用体硅切割废粉料的具体配比。对于证明文件3，其记载了所采用的晶体硅切割废料的具体成分，但并不表明现有技术中的晶体硅切割废料仅此一种成分。并且，本申请中并未记载具体的晶体硅切割废料的成分，无法证明对比文件1公开的晶硅切割废料与本申请的组分不同。
④对于证明文件2，该项目评价意见仅能表明该项目在工业上存在实用性，但不能表明其相对于现有技术具备创造性。
⑤首先，复审请求人在意见陈述中所计算的对比文件1的实施例一至三的铬的回收率有误，如实施例一得到的铬铁产品中Cr＞52%，并未记载Cr为55%；其次，对比文件1与证明文件1中关于铬系合金的原料及生产工艺并不完全相同，因此，其对于铬的回收率及硅利用率均不具备可比性；再次，本申请说明书和权利要求书中并没有关于实施例的回收率和利用率等数据的记载，复审请求人所陈述的本申请实施例二、三的锰回收率及单位电耗并未记载在原始申请文件中，无法比较其与传统工艺的技术效果；最后，即使本申请的技术方案的锰回收率及单位电耗优于证明文件1中所记载的传统工艺，也不能表明本申请的技术效果优于对比文件1所记载的技术方案。
综上所述，复审请求人的意见不足以表明本申请具备创造性。
基于上述事实和理由，合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年12月13日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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