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錳的氧化物不穩(wěn)定,受熱后容易分解和被CO還原成低價(jià)的氧化物MnO,在1373K-1473K的溫度區(qū)間,錳的氧化物已經(jīng)分解或還原成MnO。
MnO較穩(wěn)定,只能用碳直接還原,由于爐料中SiO2較高,MnO在沒開始還原時(shí)就與它反應(yīng)成硅酸鹽,富錳渣中的硅錳也是硅酸鹽的形式存在,因此從MnO中還原錳的反應(yīng),實(shí)際上是液態(tài)爐渣的硅酸鹽中進(jìn)行還原的。
爐料中的氧化鐵比氧化錳容易還原,還原出來的鐵與錳組成共熔體,改善了MnO的還原條件。
氧化硅礦物冶煉金屬硅的過程是無渣過程,化學(xué)硅冶煉對硅石的選用較嚴(yán)格,不光雜質(zhì)含量要少,還要求有高的機(jī)械強(qiáng)度、足夠的熱穩(wěn)定性,適宜的粒度組成。
化學(xué)用硅熔煉盡量采用硅石。天然形態(tài)的氧化硅或者是以獨(dú)立的石英礦物存在,或者是以幾乎全是由氧化硅積成的巖石—硅石,或硅石形態(tài)的砂巖存在。生產(chǎn)化學(xué)用硅的含有氧化硅礦物中的雜質(zhì)和粘著物,在熔煉過程中有的完全被還原,有的部分被還原,有的以化合物形態(tài)進(jìn)入產(chǎn)品硅中或生成熔渣。錳能與硅組成化合成硅化物MnSiO3、MnSiO和MnSiO3。
金屬硅的分類通常按金屬硅成分所含的鐵、鋁、鈣三種主要雜質(zhì)的含量來分類。按照金屬硅中鐵、鋁、鈣的含量,可把金屬硅分為553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌號。
工業(yè)上,金屬硅通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。這樣制得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化后重結(jié)晶,用酸除去雜質(zhì),得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。