金屬硅生產(chǎn)采用碳熱法,即用硅石、碳質(zhì)還原劑在礦熱爐內(nèi)進(jìn)行冶煉的方法。這樣制得的硅純度為97%~98%,這樣的硅一般可以用在冶金用途。如果要得到更高品級(jí)的硅,則需再將其精煉除去雜質(zhì),得到純度為99.7%~99.8%的金屬硅。
目前,中國生產(chǎn)金屬硅的碳熱法的生產(chǎn)工藝路線:普遍采用的是以硅石為原料,石油焦、木炭、木片、低灰煤等為還原劑,在礦熱電爐中高溫熔煉,從硅石中還原出金屬硅,其為無渣埋弧高溫熔煉過程。
自然界沒有天然的單質(zhì)硅,硅石是二氧化硅的俗名.晶體硅和二氧化硅都是原子晶體,結(jié)構(gòu)類似于金剛石;可以用來作計(jì)算機(jī)芯片,光導(dǎo)纖維等電子部件;可與堿反應(yīng)而不與酸(除HF外)溶液反應(yīng).制造高純半導(dǎo)體現(xiàn)代化大型集成電路幾乎都是用高純度金屬硅制成的,而且高純度金屬硅還是生產(chǎn)光纖的主要原料,可以說金屬硅已成為信息時(shí)代的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。一般來說,優(yōu)質(zhì)的石英砂會(huì)直接用于生產(chǎn)高的石英玻璃制品,甚至被加工成寶石級(jí)別的如水晶,碧璽等制品。
化學(xué)用硅的工藝流程包括爐料準(zhǔn)備,電爐熔煉,硅的精制和澆鑄,除去熔渣夾雜而進(jìn)行的破碎。在爐料配制之前,所有原料都要進(jìn)行必要的處理。硅石在顎式破碎機(jī)中破碎到塊度不大于100mm,篩出小于5mm的碎塊,并用水沖洗潔凈。因?yàn)槿蹱t中碎塊在爐膛上部熔融,從而降低了爐料的透氣性,使生產(chǎn)過程難以進(jìn)行。石油焦有較高的導(dǎo)電系數(shù),要破碎到塊度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。因其在爐膛口上直接燃燒,會(huì)造成還原劑不足。高硅錳硅合金進(jìn)行爐外還原脫磷,使用CaSi-CaF2-CaO作脫磷劑,在氧位極低的條件下,依靠脫磷劑中的鈣與合金中的磷化合天生Ca3P2,可以使合金中的磷得到往除,且合金中的合金元素沒有損失。
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金,是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。硅錳合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑,又是生產(chǎn)中,低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。硅錳合金可在大、中、小型礦熱爐內(nèi)采取連續(xù)式操作進(jìn)行冶煉。
(2)硅錳在國內(nèi)西南地區(qū)較多,云南、貴州、廣西、湖南。生產(chǎn)硅錳合金的原料有錳礦、富錳渣、硅石、焦炭等。
(3)常見牌號(hào):FeMn68Si18 FeMn65Si17 FeMn60Si14
(4)原料:錳礦、富錳渣、焦炭、硅石、石灰等.