كيف يتم تحسين السيليكون المعدني (السيليكون الصناعي)

عادة ما يتم إنتاج السيليكون المعدني ، المعروف أيضًا باسم السيليكون الصناعي أو السيليكون البلوري ، عن طريق تقليل ثاني أكسيد السيليكون مع الكربون في فرن كهربائي. Silicon Metal عبارة عن منتج مصهر من الكوارتز وفحم الكوك في فرن كهربائي. يبلغ محتوى السيليكون المكون الرئيسي حوالي 98 ٪ (في السنوات الأخيرة ، يتم تضمين 99.99 ٪ من محتوى SI أيضًا في السيليكون المعدني) ، والشوائب المتبقية هي الحديد والألمنيوم. ، الكالسيوم ، إلخ. استخدامه الرئيسي هو إضافة إلى السبائك غير الحديدية وكمدة انطلاق لإنتاج السيليكون شبه الموصل والسيليكون العضوي.
في بلدي ، عادة ما يتم تصنيف السيليكون المعدني وفقًا لمحتوى ثلاثة شوائب رئيسية: الحديد والألومنيوم والكالسيوم. وفقًا للنسبة المئوية لمحتوى الحديد والألمنيوم والكالسيوم في السيليكون المعدني ، يمكن تقسيم السيليكون المعدني إلى درجات مختلفة مثل 553 ، 441 ، 411 ، 421 ، 3303 ، 3305 ، 2202 ، 2502 ، 1501 ، 1101 وما إلى ذلك.
يتبنى إنتاج السيليكون المعدني الطريقة الحرارية ، أي طريقة الصهر في أفران القوس المغمورة مع عوامل تقليل السيليكا والعوامل الكربونية. إن السيليكون الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة له نقاء يتراوح من 97 ٪ إلى 98 ٪ ، ويمكن استخدام هذا السيليكون عمومًا في التطبيقات المعدنية. إذا تم الحصول على السيليكون ذي الدرجة العالية ، فيجب صقله لإزالة الشوائب للحصول على السيليكون المعدني بنقاء يتراوح بين 99.7 ٪ إلى 99.8 ٪.
يتضمن صهر السيليكون المعدني مع رمال الكوارتز كمواد خام عدة خطوات من صنع كتلة الرمال الكوارتز ، وإعداد الشحن وصهر فرن القوس المغمور.

انخفاض carbothermic في فرن القوس الكهربائي

تحدث عملية التكرير الرئيسية في أفرن القوس الكهربائي المغمورة (SAF)في درجات الحرارة حولها1،800–2 ، 000 درجة:

التفاعل الكيميائي:

Sio 2+2 c → si +2 cosio2 +2 c → si +2 co

يتم تغذية مواد الكوارتز والكربون في الفرن ، حيث يولد التيار الكهربائي حرارة شديدة.

يستقر السيليكون المنصهر في القاع ، بينما غازيأول أكسيد الكربون (CO)يهرب.

تشكل الشوائب طبقة خبث تتم إزالتها.

بشكل عام ، سيتم استخدام رمال الكوارتز عالية الجودة مباشرة لإنتاج منتجات زجاجية الكوارتز عالية الجودة ، وحتى تتم معالجتها في منتجات على مستوى الأحجار الكريمة مثل البلورات والورامينات. الدرجة أقل قليلاً ولكن الاحتياطيات أكبر ، وظروف التعدين أفضل قليلاً ، والكهرباء المحيطة أرخص ، وهي مناسبة لإنتاج السيليكون المعدني.
في الوقت الحاضر ، يتم استخدام مسار عملية الإنتاج للطريقة الحرارية الكاربية لإنتاج السيليكون المعدني في الصين: يتم استخدام السيليكا عمومًا كمواد خام ، وفحم الكوك النفط ، والفحم ، وشرائح الخشب ، وفحم الرماد المنخفض ، إلخ.
لذلك ، على الرغم من استخراج السيليكون المعدني من السيليكا ، فليس كل السيليكا مناسبًا لصنع السيليكون المعدني. الرمال العادية التي نراها في حياتنا اليومية ليست المادة الخام الحقيقية للسيليكون المعدني ، ولكن الرمال الكوارتز المذكورة أعلاه المستخدمة في الإنتاج الصناعي ، وقد خضعت لتفاعلات متعددة الخطوات لإكمال التحول من الرمال إلى السيليكون المعدني.

تطبيقات السيليكون الصناعي

الاستخدامات المعدنية: سبائك الألومنيوم ، السيليكون ، السيليكونات.

صناعة الطاقة الشمسية: مزيد من التكرير للخلايا الكهروضوئية.

الإلكترونيات: السيليكون فائق النخاع لأشباه الموصلات.

أي استفسار ، يرجى إرسال بريد إلكتروني إليinfo@kexingui.com