Silīcija metāla ražošanas process

Silīcija metālstiek ražots lielā mērogā, reducējot silīcija dioksīdu, kas ir smiltīs esošais ķīmiskais savienojums, ar oglekli elektriskā loka krāsnī. Process ietver vairākus posmus, tostarp izejvielu sagatavošanu, silīcija dioksīda reducēšanu un silīcija metāla attīrīšanu.

Pirmkārt, pirms silīcija dioksīda samazināšanas izejvielas, piemēram, ogles, šķeldas un silīcija dioksīdu, sajauc un rūpīgi izžāvē, lai noņemtu jebkādu mitrumu. Pēc tam materiālus ievieto elektriskā loka krāsnī un uzkarsē līdz aptuveni 2000 grādu temperatūrai. Siltumu ģenerē elektriskā loka, kas veidojas starp diviem grafīta elektrodiem, kas novietoti krāsns augšpusē.

Otrkārt, kad krāsns ir uzkarsēta līdz vajadzīgajai temperatūrai, maisījumam pievieno pulverveida koksu vai antracītu. Kokss darbojas kā reducētājs, kas atdala skābekli no silīcija dioksīda, veidojot silīcija dioksīdu un oglekļa monoksīdu. Pēc tam silīcija dioksīds reaģē ar krāsnī atlikušo oglekli, lai iegūtu silīcija metālu.

Visbeidzot, silīcija metāls, kas ražots no elektriskās loka krāsns, tiek tālāk attīrīts, lai noņemtu piemaisījumus, piemēram, sēru, fosforu un citus metālus. Pēc tam to ielej lietņos tālākai apstrādei vai pārdod kā izejvielu citām nozarēm.

Kopumā silīcija metāla ražošanas process ir energoietilpīgs{0}}process, kurā ir nepieciešama rūpīga krāsns temperatūras kontrole un reducētāju pievienošana, lai iegūtu augstas-kvalitatīvas silīcija metālu. Galaprodukts ir spīdīgs, pelēks un trausls metaloīds, ko plaši izmanto elektronikas un saules enerģijas nozarē.

Thesilīcija metāla ražošanas processietver silīcija dioksīda (SiO₂) reducēšanu ar oglekli iegremdētā loka krāsnī (SAF) augstā temperatūrā. Tālāk ir sniegts detalizēts sadalījums-pa-solim:

1. Izejvielu sagatavošana

Silīcija dioksīds (SiO₂): tiek izmantots augstas -tīrības pakāpes kvarcs (lielāks par vai vienāds ar 99% SiO₂).

Oglekļa reducētāji: naftas kokss, ogles, kokogles vai šķeldas.

Izvēles piedevas: Tērauda skaidas (lai veicinātu izdedžu veidošanos).

2. Sasmalcināšana un sajaukšana

Kvarcu sasmalcina mazos gabaliņos (20-80 mm).

Oglekļa materiāli tiek samalti un sajaukti ar kvarcu precīzās attiecībās (~3:1 SiO₂:C).

3. Kausēšana zemūdens loka krāsnī (SAF)

Maisījumu ievada elektriskā loka krāsnī (pretestības{0}}veids, 1600–2000 grādi).

Elektrodi (grafīts vai Sēderbergs) piegādā strāvu (~10-35 MVA).

Galvenās reakcijas:

SiO2+2C→Si+2CO (galvenā reakcija)

SiO2+C→SiO+CO (vidējs)

SiO+C→Si+CO (sekundārais)

Piemaisījumi (Fe, Al, Ca) veido izdedžus (periodiski tiek noņemti).

4. Pieskaršanās un precizēšana

Izkausēts silīcijs (~99% tīrības pakāpe) tiek izvadīts no krāsns.

Precizēšana (neobligāti):

Sārņu apstrāde(noņem oksīdus).

Gāzes attīrīšana(O2/Cl2, lai samazinātu Al, Ca).

Kausa rafinēšana(augstākām klasēm).

5. Liešana un drupināšana

Silīciju ielej veidnēs, atdzesē un sacietē.

Lietus sasmalcina, nosaka pēc izmēra un iepako.

6. Klasifikācija pēc tīrības

Metalurģiskais{0}}silīcijs (MG-Si): 98–99,5% Si (izmanto alumīnija sakausējumos, silikonos).

Augstākās pakāpes: tālāk pilnveidots izmantošanai saules (SoG-Si) vai pusvadītājos.

Galvenie izaicinājumi

Augsts enerģijas patēriņš(~10–14 MWh/tonna Si).

Emisiju kontrole(CO, SiO gāze, putekļi).

Piemaisījumu pārvaldība(Fe, Al, Ca, B, P).

Vides apsvērumi

CO₂ emisijas: No oglekļa reducētājiem (~5–6 tonnas CO₂/ton Si).

Atkritumu izdedži: Var tikt pārstrādāts būvniecībā.

Gāzes apstrāde: filtri uztver SiO₂ putekļus.

J: Kur nopirkt vai pasūtīt silīcija metālu?
A: Sūtiet e-pastu uz info@kexingui.com
Whatsapp/wechat: 86-17550895599