Los metales de silicio cambian el mundo

Estamos muy familiarizados con siliconas, aleaciones de aluminio y paneles fotovoltaicos. ¿Pero sabías que todos ellos contienen silicio metal? ¿Qué es el silicio metal? ¿Cómo se produce? ¿Cuáles son son sus aplicaciones? Responderemos estas preguntas en nuestro artículo.

Publicado: 9-05-2020

PCC Group ha construido en Islandia una de las plantas más modernas y ecológicas del mundo, que produce silicio metal. Fue inaugurado en 2018 y en 2019 comenzó su producción regular. El silicio metálico se utiliza como componente de aleaciones de aluminio o material para la producción de siliconas y siloxanos en la industria química. También es una materia prima clave para la producción de paneles fotovoltaicos.

Proceso tecnológico

La planta en Bakki produce silicio metálico con un contenido muy alto de silicio puro (Si ≥ 98.5%). Las materias primas para esta producción incluyen cuarcita (mineral natural hecho de dióxido de silicio, SiO2), así como carbón y madera. El silicio metálico produce una temperatura de aprox. 2000C en hornos de arco eléctrico sumergido. La cuarcita, la materia prima clave, ubicada principalmente de una mina polaca propiedad de PCC Silicium SA, ubicada en Zagórze, cerca de Kielce. La planta en Islandia tiene dispositivos de filtración especiales, que eliminan casi por completo el polvo del aire generador durante la producción. Durante el proceso, se forman dos productos adicionales: MicroSilica y escoria de sílice , que también se venden. Durante el proceso, la mayoría del cuarzo (SiO 2) se reduce por carbono (C) a carburo de silicio (SiC), que es un agente reductor para la parte restante del cuarzo que no ha reaccionado en los electrodos de arco. La reacción química es la siguiente: SiO₂ + 2C = Si + 2CO SiO₂ + 3C = SiC + 2CO (en la parte inferior del horno) La reacción final se realiza por encima del centro del horno a una temperatura superior a 1835oC. El arco eléctrico entre las puntas de los electrodos y el centro del horno mantiene una temperatura de 2000oC. La etapa final de la reacción química se puede describir de la siguiente manera: 2SiO₂ + 3SiC = 4Si + SiO + 3CO SiO + SiC = 2Si + CO Durante esta última reacción, se forma silicio puro que se extrae del horno en forma de silicio. metal. El metal de silicio fundido se extrae de los hornos a los crisoles, que se transfieren a la fundición, donde tiene lugar el proceso de refinación y fundición de lingotes. Después de enfriar, los encendedores se trituran previamente y se almacenan periódicamente en el área del horno. Luego, el producto se transfiere a la etapa de trituración y de esta forma se empaqueta para su transporte.

Subproductos

Uno de los productos es MicroSilica, que se separa del gas de combustión en una bolsa especial de filtros. La mayor parte de la materia prima se convierte en silicio metálico, lo que da como resultado una cantidad muy pequeña de subproductos flexibles del proceso de producción. Una pequeña parte de la materia prima se procesa en escoria. Todos los gases de escape producidos durante la producción están sujetos a un tratamiento y purificación adicional.

Solicitud

El silicio metálico, como se mencionó anteriormente, es un componente de las aleaciones de aluminio y es utilizado por la industria química para la producción de siliconas. También es popular en la industria electrónica y el sector de la energía solar (paneles solares, chips de silicio, semiconductores). Mejora las propiedades del aluminio, como resistencia, dureza o fluidez. La complejidad de silicio metálico hace que las aleaciones de aluminio sean fuertes y livianas. Los metales de silicio también son útiles en la industria automotriz como sustitutos de piezas más pesadas hechas de hierro fundido. Las ruedas de aleación y los bloques del motor son las partes del vehículo, que a menudo se producen como moldes de aluminio con silicio agregado. El silicio metal es una materia prima clave para muchas industrias. Sin silicio no podríamos usar computadoras, paneles solares y muchos productos de construcción. La nueva planta de PCC, que produce silicio metal, usa solo energía verde de fuentes geotérmicas por las que Islandia es famosa. Esto nos permite ofrecer silicio metálico de la más alta calidad, producido con emisiones de dióxido de carbono tres veces más bajas en comparación con otras fábricas.


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