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硅是半金屬,舊稱“矽”。熔點(diǎn)為1420℃,密度為2.34克/厘米3。質(zhì)硬而脆。在常溫下不溶于酸,易溶于堿。金屬硅的性質(zhì)與鍺、鉛、錫相近,具有半導(dǎo)體性質(zhì)。硅在地殼中資源極為豐富,僅次于氧,占地殼總重的四分還強(qiáng),以二氧化硅或硅酸鹽形式存在。純的硅礦物是石英或硅石。摻有特定微量雜質(zhì)的硅單晶制成的大功率晶體管、整流器及太陽(yáng)能電池,比用鍺單晶制成的好。硅有兩種同素異形體:一種為暗棕色無定形粉末,性質(zhì)活潑,在空氣中能燃燒;另一種為性質(zhì)穩(wěn)定的晶體(晶態(tài)硅)。一般硅石和石英用于玻璃和其它建材,的石英用于制作合金、金屬和單晶。
錳的高價(jià)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,錳的高價(jià)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,大大改善了MnO的還原條件。
金屬硅(Si)是工業(yè)提純的單質(zhì)硅,主要用于生產(chǎn)有機(jī)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。
我國(guó)的金屬硅產(chǎn)能比較大,產(chǎn)量主要集中在貴州、云南、福建、廣西、四川、湖南。冶金級(jí)金屬硅553、441有著較廣的分布區(qū)域主要分布在貴州、湖南、四川、云南、廣西、內(nèi)蒙、新疆等地,其中貴州是主要的金屬硅生產(chǎn)省份,產(chǎn)量占總產(chǎn)量的15%-35%。
在未來5到10年內(nèi),金屬硅市場(chǎng)需求將繼續(xù)穩(wěn)步增加。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化經(jīng)濟(jì)的分工合作的發(fā)展,中國(guó)有豐富的硅石資源、小水電資源和廉價(jià)勞動(dòng)力,中國(guó)金屬硅行業(yè)的發(fā)展前景是美好的。金屬硅生產(chǎn)的出路是發(fā)展高附加值產(chǎn)品。