Silício metálico (PCC BakkiSilicon)

O silício metálico (CAS 7440-21-3) é comumente conhecido como silício de grau metalúrgico ou silício metálico devido à sua cor metálica brilhante. Na indústria é usado principalmente como liga de alumínio ou material semicondutor . O silício metálico também é usado na indústria química para produzir siloxanos e silicones . É considerada uma matéria-prima estratégica em muitas regiões do mundo. A importância econômica e de aplicação do silício metálico em escala global continua a crescer. Parte da demanda do mercado por essa matéria-prima é atendida por um produtor e distribuidor de silício metálico – PCC BakkiSilicon hf. que realiza suas atividades comerciais na pitoresca ilha da Islândia .

Características gerais do silício metálico

O silício metálico também é conhecido como silício metalúrgico ou, mais comumente, simplesmente como silício .  O próprio silício é o oitavo elemento mais abundante no universo, mas raramente é encontrado em sua forma pura na Terra. O US Chemical Abstracts Service (CAS) deu-lhe o número CAS 7440-21-3. Propriedades do silício metálico

• O silício metálico em sua forma pura é um elemento metalóide cinza, brilhante e sem odor.
• Seu ponto de fusão e ponto de ebulição são muito altos. O silício metálico começa a derreter a cerca de 1.410°C. O ponto de ebulição é ainda mais alto e chega a cerca de 2.355°C.
• A solubilidade em água do silício metálico é tão baixa que é considerada insolúvel na prática.

O silício metálico oferecido pelo fabricante PCC BakkiSilicon é produzido a partir de quartzito (o mineral natural SiO ₂ ), carvão e madeira. Durante o processo de produção, o quartzo (SiO ₂ ) é reduzido por carbono (C) a carbeto de silício (SiC). O carbeto de silício torna-se um agente redutor para o restante do quartzo que não reagiu no arco elétrico produzido por três eletrodos. Na fase inicial do processo, a produção ocorre em dois fornos a arco de resistência, onde a temperatura chega a 2.000°C. Eletrodos grafitados são usados na produção. A quantidade total de energia utilizada pelos fornos é de 25 MW. Um adicional de 4 MW é usado para operar a planta de limpeza de gases de combustão. O resultado final do processo é ≥ 98,5 %de silício metálico puro. Um subproduto de sua produção é a microssílica, que é separada dos gases de combustão graças aos filtros de mangas especiais com os quais a fábrica na Islândia está equipada. Graças a esses tipos de filtros, a poeira do ar gerada durante o processo de produção é quase totalmente removida. A grande maioria da matéria-prima é convertida em silício metálico, de modo que o processo de produção gera muito poucos subprodutos sólidos. Uma pequena parte da matéria-prima também é obtida na forma de escória. Vale ressaltar que a microssílica, que é produzida como subproduto da produção de silício metálico, é um aditivo popular e amplamente utilizado para concretos e argamassas. Também é utilizado na produção de diversos produtos cerâmicos e refratários.

Aço silício

O aço silício também conhecido como aço laminado ou aço silício elétrico , é um material utilizado na fabricação de alguns núcleos magnéticos como rotores em transformadores e motores. O aço silício também é um material essencial para as indústrias de energia, eletrônica e defesa . O aço elétrico não orientado normalmente contém 2%– 3,5 %de silício. Tem propriedades magnéticas semelhantes em todas as direções, conhecidas como isotropia. O aço de grão orientado geralmente contém 3 %de silício e é processado para obter propriedades ideais na direção de laminação. Quais são as propriedades do aço silício?

• A adição de silício melhora a magnetização do aço e sua resistividade elétrica, que é o oposto da condutividade elétrica. Quando o silício é adicionado ao ferro, sua resistividade aumenta cerca de 5 vezes.
• O revestimento isolante que é frequentemente aplicado ao aço fabricado elimina a necessidade de intercalar chapas de núcleo de aço, por exemplo, transformadores, com um material dielétrico. A finalidade do revestimento é compensar as perdas causadas pela indução de correntes parasitas no núcleo.
• Graças ao aço silício, as perdas por histerese, ou seja, atrasos entre o momento em que um campo magnético é gerado ou aplicado pela primeira vez ao aço e o momento em que o campo magnético é totalmente desenvolvido, são melhorados.
• O aço silício retarda a corrosão do ferro.

Preço do silício metálico em 2022

A oferta de silício metálico de origem nacional e de importação não é suficiente para cobrir completamente a demanda industrial global. O silício metálico é mundialmente reconhecido como uma matéria-prima escassa e crítica. Garantir a segurança do abastecimento de matéria-prima de um país baseia-se na garantia do abastecimento do mineral e na coleta sistemática de conhecimentos e dados sobre a abundância de depósitos locais. De acordo com o relatório intitulado 'Silicon Metal Market Size & Share Report, 2020–2027', é principalmente a produção de alumínio que impulsiona a demanda por silício metálico. A crescente demanda por silicones (especialmente em países em desenvolvimento) também pode beneficiar a produção de silício metálico. A Ásia-Pacífico desempenha um papel significativo nesse sentido, pois é uma enorme base de processamento de silício metálico para várias indústrias . A demanda dos produtores europeus também é alta, pois a Europa é um dos principais produtores de silicones. A pandemia do COVID-19, no entanto, deixou uma forte marca nos mercados norte-americanos. Esta região tem visto um declínio temporário na indústria de alumínio. O silício metálico, que é usado na produção de painéis fotovoltaicos, terá um papel fundamental nos próximos anos, por exemplo na Arábia Saudita, onde está em andamento um grande projeto fotovoltaico. Espera-se que seja concluído em 2030. Espera-se que este enorme investimento, e outros semelhantes, beneficiem o desenvolvimento adicional do mercado de silício metálico. O preço do silício metálico depende dos custos de produção . A produção de 1 tonelada de silício requer cerca de 6 toneladas de matéria-prima, incluindo 2,7 toneladas de quartzo, 1,5 toneladas de agentes redutores (carvão de baixo teor de cinzas ou carvão) e 1,5 toneladas de madeira. Outro fator importante do qual o preço depende é a energia. O preço por quilo de silício metálico também é controlado pelo custo de outros ingredientes, como carvão, quartzo e petróleo. De acordo com a empresa de pesquisa PRNewswire, o mercado global de silício metálico vale cerca de US$ 6,3 bilhões. Espera-se que cresça para 8,9 bilhões até 2027. A crise das matérias-primas que começou em 2021 fez com que os preços do silício metálico aumentassem cerca de 300%.

Uso de silício metálico

Uma análise do mercado global mostra claramente que a importância do silício metálico está em constante crescimento. Então, em quais setores e áreas da economia essa matéria-prima tem maior demanda? Para que isso é usado?

• O silício metalúrgico pode ser usado na produção de aço e como agente de liga na fundição de alumínio .

 Vale a pena notar que as peças automotivas de alumínio-silício são mais leves e mais fortes do que as peças fundidas em alumínio puro. Peças automotivas, como blocos de motor e aros de pneus, são as peças de alumínio fundido mais comuns.

• Quase metade de todo o silício metalúrgico é utilizado pela indústria química para produzir sílica pirogênica (agente espessante e secante), silanos (agente de acoplamento) e silicone (selantes, adesivos e lubrificantes).
• O polissilício de grau fotovoltaico é usado principalmente para a produção de células solares de polissilício .

São necessárias cerca de cinco toneladas de polissilício para produzir um megawatt de módulos solares. Hoje, a tecnologia solar de polissilício é responsável por mais da metade da energia solar produzida em todo o mundo.

• O silício monocristalino é um material semicondutor chave encontrado na eletrônica moderna. Como material de substrato, é utilizado na fabricação de transistores de efeito de campo (FETs), LEDs e circuitos integrados.

O silício pode ser encontrado em praticamente todos os computadores, telefones celulares, tablets, televisores, rádios e outros dispositivos de comunicação modernos . Estima-se que mais de um terço de todos os dispositivos eletrônicos contenham tecnologia de semicondutores à base de silício.

• A liga de carboneto de silício duro é usada em uma variedade de aplicações eletrônicas e não eletrônicas , incluindo joias sintéticas, semicondutores de alta temperatura, cerâmica dura, ferramentas de corte, discos de freio, abrasivos, coletes à prova de balas e elementos de aquecimento.

Silício metálico na oferta do Grupo PCC

O Grupo PCC, em seu extenso portfólio de produtos, oferece diversos tipos de silício metálico . É fácil encontrar este produto no catálogo de produtos fornecendo o número CAS: 7440-21-3 . O produtor de silício metálico, PCC BakkiSilicon hf., está sediada na Islândia. A capacidade de produção da fábrica é de aproximadamente 32.000 toneladas de silício metálico por ano. Possui uma das instalações de produção mais modernas do mundo. É importante ressaltar que 100 %da energia utilizada lá vem de fontes geotérmicas. Graças a soluções inovadoras, a fábrica na Islândia é considerada uma das mais ecológicas. O uso dos recursos geotérmicos da Islândia para energia reduz as emissões de gases de efeito estufa em cerca de dois terços. Como resultado, a pegada de carbono de todo o processo é drasticamente reduzida. Ao escolher o silício metálico da linha PCC BakkiSilicon , os clientes estão comprando uma matéria-prima que:

• representa a mais alta qualidade,
• tem uma pegada de carbono baixa,
• pertence aos produtos do Grupo PCC da série Greenline,
• é baseado em ingredientes naturais,
• é produzido em um processo tecnológico de eficiência energética,
• é um produto seguro.

Especificações comerciais do metal de silício PCC BakkiSilicon

Produtos comercialmente disponíveis denominados PCC BakkiSilicon 441 ou PCC BakkiSilicon 3303 denotam silício metálico. O fabricante introduz essas especificações devido ao diferente teor de silício elementar no produto final, que varia de 97%a 99%. Além disso, ferro, alumínio e cálcio também estão presentes na composição. No entanto, esses metais representam quantidades vestigiais. O teor de alumínio é no máximo 0,20%– 0,50%, ferro 0,20%– 1,80%e cálcio 0,02%– 0,30%. Fabricante de silício metálico, PCC BakkiSilicon oferece as seguintes formas de silício metálico:

• silício metálico 97
• silício metálico 553
• silício metálico 441
• silício metálico 3303
• silício metálico 33017
• silício metálico 2510
• silício metálico 2202

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