Metallo di silicioè un'importante materia prima metallurgica, ampiamente utilizzata in molti campi come ferro e acciaio, lega, fotovoltaico e così via. Il processo di produzione del metallo di silicio comprende principalmente tre passaggi principali: medicazione, fusione e raffinazione. Con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia, i metodi di produzione del silicio metallico sono stati continuamente migliorati con l'obiettivo di aumentare la sua purezza e resa.
Tre fasi
Fase di beneficenza
Il minerale principale del metallo di silicio è il quarzo e la quarzite ha un alto contenuto di silice che può raggiungere oltre il 95%. La beneficenza si riferisce alla separazione di minerali utili dal minerale grezzo e alla rimozione di impurità da essi. Il processo di beneficenza è diviso in due tipi: asciutto e umido. La beneficenza a secco utilizza generalmente semplici metodi fisici per la separazione, come differenze di colore e densità. La beneficenza bagnata, d'altra parte, richiede metodi di dissoluzione o di flottazione per estrarre chimicamente minerali utili.
stadio di fusione
La fusione è un processo in cui il minerale ottenuto dalla beneficenza è sottoposto a una serie di reazioni di riscaldamento e chimiche per ottenere metallo di silicio. Il metodo di fusione comunemente usato è la fusione del forno elettrico. La fusione del forno prevede la riduzione della silice in minerali di quarzo in metallo di silicio per mezzo di elettricità. Il processo di fusione prevede un riscaldamento ad alta temperatura, quindi l'attrezzatura di fusione deve avere un'elevata resistenza al calore. Il processo di fusione produce anche una grande quantità di anidride carbonica e biossido di zolfo e altri gas dannosi, che devono essere trattati e scaricati.
Stage di raffinazione
La raffinazione si riferisce all'ulteriore purificazione del metallo di silicio fuso per rimuovere le impurità. I metodi comuni utilizzati nel processo di raffinazione sono la lisciviazione dell'acido nitrico e l'estrazione del solvente. Il metodo di lisciviazione dell'acido nitrico consiste nell'utilizzare l'acido nitrico per trattare il metallo di silicio e rimuovere le impurità. Il metodo di estrazione del solvente consente di utilizzare le proprietà di solubilità del solvente, il metallo di silicio si è disciolto nel solvente e quindi attraverso l'estrazione per impurità separate. Il processo di raffinazione deve anche controllare la temperatura e la quantità di solvente per garantire l'effetto di raffinazione e la qualità del prodotto.
Il processo di produzione di metallo di silicio può avere alcuni problemi ambientali. Il suo processo di produzione genera una grande quantità di scorie e acque reflue, che dovrebbero essere trattate e riciclate in conformità con le normative pertinenti da parte dei produttori per ridurre al minimo l'impatto negativo sull'ambiente.
