ذوب فلز سیلیکون

فلز سیلیکون که به عنوان سیلیکون صنعتی یا سیلیکون کریستالی نیز شناخته می شود، معمولاً از احیای کربن دی اکسید سیلیکون در کوره های الکتریکی تولید می شود. کاربرد اصلی آن به عنوان افزودنی برای آلیاژهای غیر آهنی و به عنوان ماده اولیه برای تولید سیلیکون نیمه هادی و سیلیکون آلی است.

در چین، فلز سیلیکون معمولاً بر اساس محتوای سه ناخالصی اصلی موجود در آن طبقه بندی می شود: آهن، آلومینیوم و کلسیم. با توجه به درصد آهن، آلومینیوم و کلسیم در سیلیکون فلزی، سیلیکون فلزی را می توان به 553، 441، 411، 421، 3303، 3305، 2202، 2502، 1501، 1101 و سایر گریدهای مختلف تقسیم کرد. رقم اول و دوم برای درصد آهن و آلومینیوم کدگذاری می شود و رقم سوم و چهارم محتوای کلسیم را نشان می دهد. به عنوان مثال، 553 به این معنی است که محتوای آهن، آلومینیوم و کلسیم 5٪، 5٪، 3٪ است. 3303 به این معنی است که میزان آهن، آلومینیوم و کلسیم 3٪، 3٪، 0.3٪ است.

تولید فلز سیلیکون به روش کربوترمال انجام می شود، به این معنی که سیلیس و عامل احیا کننده کربن در کوره سنگ ذوب می شوند. خلوص سیلیکون تولید شده به این روش 97% تا 98% است و چنین سیلیکونی عموماً می تواند در مصارف متالورژیکی استفاده شود. اگر می خواهید درجه بالاتری از سیلیکون دریافت کنید، باید آن را برای حذف ناخالصی ها تصفیه کنید و خلوص 99.7٪ تا 99.8٪ سیلیکون فلزی را بدست آورید.

ذوب فلز سیلیکون با ماسه کوارتز به عنوان ماده اولیه شامل چندین مرحله ساخت بلوک ماسه کوارتز، آماده سازی شارژ و ذوب کوره سنگ معدن است.

به طور کلی، شن و ماسه کوارتز با کیفیت بالا به طور مستقیم در تولید محصولات شیشه ای کوارتز با عیار بالا مورد استفاده قرار می گیرد و حتی به درجه سنگ های قیمتی مانند کریستال، تورمالین و سایر محصولات پردازش می شود. عیار کمی بدتر است، اما ذخایر بزرگتر، شرایط استخراج کمی بهتر است، و برق اطراف ارزان تر است، که برای تولید فلز سیلیکون مناسب است.

در حال حاضر، فرآیند تولید حرارتی کربن فلز سیلیکون در چین: استفاده عمومی از سیلیس به عنوان مواد خام، کک نفتی، زغال چوب، تراشه های چوب، ذغال سنگ خاکستر کم و سایر عوامل کاهنده، در کوره حرارتی سنگ معدن ذوب با دمای بالا، کاهش فلز سیلیکون از سیلیس، که یک فرآیند ذوب بدون سرباره قوس غوطه ور در دمای بالا است.

بنابراین، اگرچه فلز سیلیکون از سیلیس استخراج می شود، اما تمام سیلیس برای ساخت فلز سیلیکون مناسب نیست. شن و ماسه معمولی که ما هر روز می بینیم ماده خام واقعی فلز سیلیکون نیست، بلکه ماسه کوارتز مورد استفاده در تولید صنعتی فوق الذکر است و برای تکمیل تجزیه از ماسه به فلز سیلیکون، یک واکنش چند مرحله ای را پشت سر گذاشته است.