Satu . Pengenalan kepada silikon industri
Silikon adalah salah satu unsur yang paling banyak diedarkan secara meluas, dengan kandungan kerak bumi kira-kira 26 . 3%, kedua hanya untuk oksigen, dan adalah separuh-logam antara logam dan bukan logam {4} Untuk berlian, dan atom silikon dihubungkan dengan ikatan kovalen, jadi silikon mempunyai sifat seperti kekerasan yang tinggi dan titik lebur dan mendidih yang tinggi.
Dalam industri fotovoltaik, silikon industri adalah bahan mentah utama untuk bahan pembuatan seperti polysilicon; Silikon industri juga merupakan bahan mentah yang paling penting untuk organosilicon, dan digunakan untuk menghasilkan produk seperti silane, silikon, dan minyak silikon; Dalam industri aloi, silikon perindustrian digunakan terutamanya sebagai bahan tambahan untuk aloi yang tidak ferus . apabila silikon ditambah kepada logam bukan ferus tertentu, ia dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan dan rintangan memakai logam asas, dan kadang-kadang ia juga dapat meningkatkan sifat-sifat pemutus dan kimpalan logam asas; Silikon industri boleh mengeluarkan oksigen terlarut dalam logam cair sebagai deoxidizer; Silikon sahaja dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan kakisan keluli dan aloi tertentu sebagai ejen aloi . menambah jumlah silikon yang sesuai untuk besi tuang untuk membuat ferroalloy silikon tinggi dapat meningkatkan rintangan kakisan besi ke pelbagai reagen kimia .
Silikon industri, juga dikenali sebagai silikon logam atau silikon kristal, adalah bahan perindustrian yang penting dan digunakan secara meluas dalam metalurgi, industri kimia, jentera, peralatan elektrik, penerbangan, pembuatan kapal, tenaga dan bidang lain {0} Kandungan elemen silikon komponen utama adalah kira -kira 98% (dalam tahun -tahun kebelakangan ini, silikon dengan kandungan Si 99 . 99% juga disenaraikan dalam silikon logam), dan kekotoran yang tersisa adalah besi, kalsium, dan lain -lain. aluminium dan kalsium dalam silikon logam, silikon logam boleh dibahagikan kepada gred yang berlainan seperti 553 dan 441. silikon industri terutamanya digunakan sebagai ejen pengaliran, deoxidizer, ejen pengurangan dan bahan mentah kimia untuk produk metalurgi {{12} Organosilicon, menyumbang 30.28%, 26.82% dan 38.03% masing -masing.
Dua . Bahan mentah untuk pengeluaran
Silikon industri diperolehi dengan peleburan dalam relau arka elektrik menggunakan silika (pasir kuarza) sebagai bahan mentah dan bahan -bahan karbon sebagai ejen pengurangan . yang biasa digunakan ejen pengurangan termasuk ejen, coke, tindak balas kimia pengurangan di bawah suhu tinggi dalam relau .
1. Keperluan silika
Pengeluaran silikon industri memerlukan bahan -bahan halus untuk dimasukkan ke dalam relau . keperluan komponen untuk silika adalah: SiO2 lebih besar daripada atau sama dengan 99%, Fe2O3 kurang daripada atau sama dengan 0 . 15%, Al2o3 <0.2%, CaO <0.1%.
Di samping itu, silika biasanya dalam bentuk kuarza atau kerikil, dan harus mempunyai rintangan haba yang tinggi . apabila ditambah ke relau, ia jarang sekali retak selepas perubahan fasa yang disebabkan oleh haba, dan suhu permulaan kerosakan yang kuat harus setinggi mungkin .
2. Keperluan dan jenis ejen pengurangan untuk peleburan silikon industri
Secara teorinya, ejen pengurangan yang boleh digunakan untuk peleburan silikon industri termasuk arang, coke petroleum, semi-coke, asphalt kok dan arang batu bituminous . Walau bagaimanapun, memandangkan hubungan yang lebih tinggi, ada keperluan yang lebih tinggi, bahan yang tidak menentu sederhana, kandungan lembapan rendah, resistiviti yang tinggi, aktiviti tindak balas yang kuat dan kekuatan mekanikal tertentu .
3. Proses Pengeluaran
Selepas mencuci, pemeriksaan dan pengeringan, silika mentah dicampur dalam perkadaran yang berbeza mengikut jenis ejen pengurangan yang digunakan . perkadaran setiap bahan dikawal oleh program komputer, bercampur dan dimasukkan ke dalam relau elektrik; Proses pemakanan yang sangat automatik dan berskala besar dijalankan secara berterusan . arus elektrik diluluskan melalui elektrod untuk memanaskan bahan di dalam otak . garis cecairnya berada di atas 1410 darjah. Negeri . Ia dibebaskan melalui saluran silikon dan dimasukkan ke dalam ingot silikon . selepas menghancurkan dan pembungkusan, ia dijual sebagai serbuk silikon industri .
Gas melimpah dari relau elektrik dibasuh dan serbuk silikon dipulihkan untuk mendapatkan produk serbuk microsilica; Microsilica bercampur dengan konkrit untuk memperbaiki pelbagai sifat konkrit; Ia juga boleh digunakan sebagai bahan mentah untuk kembali ke relau elektrik, pengisi untuk getah, agen anti-caking untuk baja, bahan mentah untuk bata silikat dan bahan refraktori, pemangkin untuk pengeluaran dan kegunaan lain .
Dalam pengeluaran silikon perindustrian, formula pengurangan silikon adalah:
Sio 2+2 c═si +2 co (t =2073 k)
Sio 2+ c═sio+co (reaksi sampingan)
Kesucian silikon perindustrian yang dihasilkan adalah antara 98% dan 99%, dan kekotoran berasal dari bahan silika dan karbon (termasuk coke petroleum, elektrod karbon arang batu bersih, dan lain -lain .) . in the furnace, but also has different degrees of damage to the arc furnace equipment, such as electrode ablation and furnace lining damage. Most of the metallic silicon produced by the above is in block form. If silicon blocks are used as raw materials for crushing and refining, ball milling, roller milling, and whirling methods are generally used to produce industrial silicon serbuk . Saiz zarah produk siap boleh dikawal dalam julat 30-425 mesh melalui pelarasan proses .
Penyediaan polysilicon solar
Teknologi penyediaan polysilicon solar terutamanya termasuk kaedah kimia dan kaedah fizikal . Pada masa ini, proses arus perdana untuk menyediakan polysilicon gred solar adalah kaedah kimia, yang menyumbang kepada {3} Silicon industri yang disucikan oleh kaedah kimia lebih tinggi, tetapi kaedah metalurgi mempunyai proses yang singkat, adalah mesra alam, kos rendah dan mempunyai lebih banyak prospek pembangunan . Kaedah metalurgi merujuk kepada kaedah penyediaan polysilicon solar, menggunakan gabungan hydrometallury, cascoidum, Technologies . Ciri -ciri kaedah metalurgi adalah bahawa silikon tidak mengambil bahagian dalam sebarang tindak balas kimia semasa proses pembersihan . bergantung pada perbezaan sifat fizikal antara silikon dan kekotoran yang dibuang Kos rendah, keselamatan dan perlindungan alam sekitar, dan telah menjadi hotspot penyelidikan dalam bidang ini .
