En silicium en siliciumest une matière première métallurgique importante, largement utilisée dans de nombreux domaines tels que le fer et l'acier, l'alliage, le photovoltaïque, etc. Le processus de production du métal de silicium comprend principalement trois étapes principales: le pansement, la fusion et le raffinage. Avec le développement continu de la science et de la technologie, les méthodes de fabrication du silicium métallique ont été continuellement améliorées dans le but d'augmenter sa pureté et son rendement.
Trois étapes
Étape de bénéfice
Le minerai principal de silicium métal est le quartz et le quartzite a une teneur élevée en silice qui peut atteindre plus de 95%. La bienfaisance fait référence à la séparation des minéraux utiles du minerai brut et à l'élimination des impuretés d'eux. Le processus de bénéfice est divisé en deux types: sec et humide. La bénéficiation sèche utilise généralement des méthodes physiques simples pour la séparation, telles que les différences de couleur et de densité. La bienfaisance humide, en revanche, nécessite des méthodes de dissolution ou de flottation pour extraire chimiquement les minéraux utiles.
étape de fusion
La fusion est un processus dans lequel le minerai obtenu de la bienfaisance est soumis à une série de réactions de chauffage et de produits chimiques pour obtenir du silicium. La méthode de fusion couramment utilisée est la fusion de la fournaise électrique. La fusion de la fournaise implique la réduction de la silice dans les minerais de quartz en métal de silicium au moyen de l'électricité. Le processus de fusion implique un chauffage à haute température, de sorte que l'équipement de fusion doit avoir une résistance à la chaleur élevée. Le processus de fusion produit également une grande quantité de dioxyde de carbone et de dioxyde de soufre et d'autres gaz nocifs, qui doivent être traités et libérés.
Étape de raffinage
Le raffinage fait référence à la purification supplémentaire du silicium foncé pour éliminer les impuretés. Les méthodes courantes utilisées dans le processus de raffinage sont la lixiviation de l'acide nitrique et l'extraction du solvant. La méthode de lixiviation d'acide nitrique consiste à utiliser l'acide nitrique pour traiter le métal de silicium et éliminer les impuretés. La méthode d'extraction du solvant consiste à utiliser les propriétés de solubilité du solvant, le métal de silicium dissous dans le solvant, puis par l'extraction pour séparer les impuretés. Le processus de raffinage doit également contrôler la température et la quantité de solvant pour assurer l'effet de raffinage et la qualité du produit.
Le processus de production du silicium métal peut avoir certains problèmes environnementaux. Son processus de production génère une grande quantité de scories et d'eaux usées, qui doivent être traitées et recyclées conformément aux réglementations pertinentes par les producteurs pour minimiser l'impact négatif sur l'environnement.
