【廣告】
金屬硅冶煉屬于高耗能生產(chǎn),我國的金屬硅生產(chǎn)已由來已久,隨著國家能源政策的收緊和節(jié)能減排的開展,以及對新能源的提倡,金屬硅冶煉已經(jīng)成為初級的產(chǎn)品和工藝,很多國內(nèi)新興的能源企業(yè)建設(shè)了金屬硅,多晶硅,單晶硅,太陽能電池等一系列的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈條,未來幾年勢必會影響我國整個能源領(lǐng)域的發(fā)展和新能源的應(yīng)用。金屬硅又稱結(jié)晶硅或工業(yè)硅,其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主成分硅元素的含量在98%左右,其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。除去出口量,中國國內(nèi)消費量在35,000-85,000噸左右。
金屬硅的用途:金屬硅(Si)是工業(yè)提純的單質(zhì)硅,主要用于生產(chǎn)有機硅、制取高純度的半導(dǎo)體材料以及配制有特殊用途的合金等。
(1)生產(chǎn)硅橡膠、硅樹脂、硅油等有機硅
硅橡膠彈性好,耐高溫,用于制作品、耐高溫墊圈等。 硅樹脂用于生產(chǎn)絕緣漆、高溫涂料等。
硅油是一種油狀物,其粘度受溫度的影響很小,用于生產(chǎn)潤滑劑、上光劑、流體彈簧、介電液體等,還可加工成無色透明的液體,作為防水劑噴涂在建筑物表面。
(2)制造高純半導(dǎo)體
現(xiàn)代化大型集成電路幾乎都是用高純度金屬硅制成的,而且高純度金屬硅還是生產(chǎn)光纖的主要原料,可以說金屬硅已成為信息時代的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。
化學(xué)用硅的工藝流程包括爐料準(zhǔn)備,電爐熔煉,硅的精制和澆鑄,除去熔渣夾雜而進行的破碎。在爐料配制之前,所有原料都要進行必要的處理。硅石在顎式破碎機中破碎到塊度不大于100mm,篩出小于5mm的碎塊,并用水沖洗潔凈。因為熔爐中碎塊在爐膛上部熔融,從而降低了爐料的透氣性,使生產(chǎn)過程難以進行。石油焦有較高的導(dǎo)電系數(shù),要破碎到塊度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。但由于石油焦電阻率小,反應(yīng)性差,高溫下易石墨化,用量偏大時,導(dǎo)致爐況不好控制,造成爐料不燒結(jié)、刺火嚴(yán)重、電耗高、出爐困難。因其在爐膛口上直接燃燒,會造成還原劑不足。
金屬硅'(我國也稱工業(yè)硅)是上世紀(jì)六十年代中期出現(xiàn)的一個商品名稱。它的出現(xiàn)與半導(dǎo)體行業(yè)的興起有關(guān)。國際通用作法是把商品硅分成金屬硅和半導(dǎo)體硅。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主成分硅元素的含量在98%左右(含Si量99.99%的也包含在金屬硅內(nèi)),其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。半導(dǎo)體硅用于制作半導(dǎo)體器件的高純度金屬硅。它在高溫下與鹵素、氮、碳等非金屬發(fā)生反應(yīng),也能與鎂、鈣、鐵等金屬作用,生成硅化物。