Schmelzen von Siliziummetall

Siliziummetall, auch Industriesilizium oder kristallines Silizium genannt, wird üblicherweise durch Kohlenstoffreduktion von Siliziumdioxid in Elektroöfen hergestellt. Seine Hauptverwendung liegt als Zusatzstoff für Nichteisenlegierungen und als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Halbleitersilizium und Organosilizium.

In China wird Siliziummetall üblicherweise nach dem Gehalt der drei Hauptverunreinigungen, die es enthält, klassifiziert: Eisen, Aluminium und Kalzium. Entsprechend dem prozentualen Gehalt an Eisen, Aluminium und Kalzium im metallischen Silizium kann metallisches Silizium in 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 und andere verschiedene Qualitäten unterteilt werden. Die erste und zweite Ziffer sind für den prozentualen Gehalt an Eisen und Aluminium kodiert, die dritte und vierte Ziffer geben den Gehalt an Kalzium an. Beispielsweise bedeutet 553, dass der Gehalt an Eisen, Aluminium und Kalzium 5 %, 5 %, 3 % beträgt; 3303 bedeutet, dass der Gehalt an Eisen, Aluminium und Kalzium 3 %, 3 %, 0,3 %) beträgt

Die Herstellung von Siliciummetall erfolgt durch die carbothermische Methode, das heißt, dass Siliciumdioxid und kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel im Erzofen geschmolzen werden. Die Reinheit des auf diese Weise hergestellten Siliziums beträgt 97 % bis 98 %, und dieses Silizium kann grundsätzlich für metallurgische Zwecke verwendet werden. Wenn Sie Silizium von höherer Qualität erhalten möchten, müssen Sie es raffinieren, um Verunreinigungen zu entfernen und eine Reinheit von 99,7 % bis 99,8 % des metallischen Siliziums zu erreichen.

Das Schmelzen von Siliziummetall mit Quarzsand als Rohmaterial umfasst mehrere Schritte der Quarzsandblockherstellung, der Chargenvorbereitung und des Erzofenschmelzens.

Im Allgemeinen wird hochwertiger Quarzsand direkt bei der Herstellung hochwertiger Quarzglasprodukte verwendet und sogar zu Edelsteinen wie Kristall, Turmalin und anderen Produkten verarbeitet. Der Gehalt ist etwas schlechter, aber die Reserven sind größer, die Abbaubedingungen sind etwas besser und der umliegende Strom ist günstiger, was für die Produktion von Siliziummetall geeignet ist.

Derzeit ist Chinas thermischer Produktionsprozess für die Herstellung von Siliziummetallkohlenstoff: die allgemeine Verwendung von Siliziumdioxid als Rohstoff, Petrolkoks, Holzkohle, Holzspänen, aschearmer Kohle und anderen Reduktionsmitteln, im Erz-Wärmeofen Hochtemperaturschmelzen, Reduzieren von Siliziummetall aus Siliciumdioxid, einem schlackenfreien Unterpulver-Hochtemperatur-Schmelzverfahren.

Obwohl Siliciummetall aus Siliciumdioxid gewonnen wird, ist daher nicht jedes Siliciumdioxid für die Herstellung von Siliciummetall geeignet. Der gewöhnliche Sand, den wir jeden Tag sehen, ist nicht der eigentliche Rohstoff für Siliziummetall, sondern der Quarzsand, der in der oben genannten industriellen Produktion verwendet wird. Er hat eine mehrstufige Reaktion durchlaufen, um den Zerfall von Sand zu Siliziummetall abzuschließen.