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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(duì)新能源的提倡,金屬硅冶煉已經(jīng)成為初級(jí)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(shì)必會(huì)影響我國整個(gè)能源領(lǐng)域的發(fā)展和新能源的應(yīng)用,如果您想了解更多,可以來電咨詢我們。據(jù)統(tǒng)計(jì),1985年全世界共消耗金屬硅約50萬噸,其中用于鋁合金的金屬硅約占60%,用于有機(jī)硅的不足30%,用于半導(dǎo)體的約占3%,其余用于鋼鐵冶煉及精密陶瓷等。
硅還是一種有效的石磨化介質(zhì),它能使鑄鐵中的碳變成游離的石磨碳。加入標(biāo)準(zhǔn)灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的硅可達(dá)4%。
而大量的錳和硅都是以鐵合金的形式添加到鋼液中的:錳鐵、硅錳和硅鐵。生產(chǎn)錳硅合金的原料有錳礦、富錳渣、硅石、焦炭、白云石(或石灰石)、螢石。
生產(chǎn)錳硅合金可使用一種錳礦或幾種錳礦(包括富錳渣)的混合礦。由于錳硅合金要求鐵、磷含量比高碳錳鐵低,故要求冶煉錳硅合金的錳礦有更高的錳鐵比和錳磷比。所用的錳礦含錳越高,各項(xiàng)指標(biāo)越好。
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。
金屬硅的分類通常按金屬硅成分所含的鐵、鋁、鈣三種主要雜質(zhì)的含量來分類。按照金屬硅中鐵、鋁、鈣的含量,可把金屬硅分為553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌號(hào)。
工業(yè)上,金屬硅通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。這樣制得的硅純度為97~98%,叫做金屬硅。再將它融化后重結(jié)晶,用酸除去雜質(zhì),得到純度為99.7~99.8%的金屬硅。