Logam silikon mengubah dunia

Kami sangat biasa dengan silikon, aloi aluminium dan panel fotovoltaik. Tetapi adakah anda tahu bahawa kesemuanya mengandungi logam silikon? Apakah logam silikon? Bagaimana ia dihasilkan? Apakah aplikasinya? Kami akan menjawab soalan-soalan ini dalam artikel kami.

Diterbitkan: 12-02-2022

Kumpulan PCC telah membina di Iceland salah satu loji paling moden dan mesra alam di dunia, yang menghasilkan logam silikon. Ia dibuka pada 2018 dan pada 2019 ia memulakan pengeluaran biasa. Logam silikon digunakan sebagai komponen aloi aluminium atau bahan untuk pengeluaran silikon dan siloksan dalam industri kimia. Ia juga merupakan bahan mentah utama untuk pengeluaran panel fotovoltaik.

Proses teknologi

Kilang di Bakki menghasilkan logam silikon dengan kandungan silikon tulen yang sangat tinggi (Si ≥ 98.5%). Bahan mentah untuk pengeluaran ini termasuk kuarsit (mineral semulajadi yang diperbuat daripada silikon dioksida, SiO2), serta arang batu dan kayu. Logam silikon dihasilkan pada suhu lebih kurang. 2000C dalam relau arka tenggelam elektrik. Kuarzit, bahan mentah utama, kebanyakannya berasal dari lombong Poland yang dimiliki oleh PCC Silicium SA, yang terletak di Zagórze berhampiran Kielce. Kilang di Iceland mempunyai peranti penapisan khas, yang hampir sepenuhnya mengeluarkan habuk dari udara yang dihasilkan semasa pengeluaran. Semasa proses itu, dua produk tambahan terbentuk – MicroSilica dan sanga silika , yang juga dijual. Semasa proses, majoriti kuarza (SiO 2) dikurangkan oleh karbon (C) kepada silikon karbida (SiC), yang merupakan agen pengurangan untuk bahagian kuarza yang tinggal yang tidak bertindak balas dalam elektrod arka. Tindak balas kimia adalah seperti berikut: SiO₂ + 2C = Si + 2CO SiO₂ + 3C = SiC + 2CO (di bahagian bawah relau) Tindak balas akhir berlaku di atas pusat relau pada suhu lebih tinggi daripada 1835oC. Arka elektrik di antara hujung elektrod dan pusat relau mengekalkan suhu 2000oC. Peringkat akhir tindak balas kimia boleh diterangkan seperti berikut: 2SiO₂ + 3SiC = 4Si + SiO +3CO SiO + SiC = 2Si + CO Semasa tindak balas terakhir ini, silikon tulen terbentuk yang dikeluarkan daripada relau dalam bentuk silikon. logam.

Rajah 1 Diagram ringkas penghasilan logam silikon
http://www.pcc.is/the-plant-technology/

Logam silikon cair diekstrak daripada relau ke mangkuk pijar, yang dipindahkan ke faundri, di mana proses penapisan dan tuangan jongkong mengambil tempat. Selepas penyejukan, ignots dihancurkan terlebih dahulu dan disimpan sementara di dalam kawasan relau. Kemudian, produk dipindahkan ke peringkat penghancuran dan dalam bentuk ini ia dibungkus untuk pengangkutan.

Produk sampingan

Salah satu produk ialah MicroSilica, yang diasingkan daripada gas serombong dalam penapis beg khas. Kebanyakan bahan mentah ditukar kepada logam silikon, yang menghasilkan jumlah produk sampingan pepejal yang sangat kecil daripada proses pengeluaran. Sebahagian kecil bahan mentah diproses menjadi sanga. Semua gas ekzos yang dihasilkan semasa pengeluaran tertakluk kepada rawatan dan penulenan selanjutnya.

Permohonan

Logam silikon, seperti yang dinyatakan di atas, adalah komponen aloi aluminium dan ia digunakan oleh industri kimia untuk pengeluaran silikon. Ia juga popular dalam industri elektronik dan sektor tenaga suria (panel suria, cip silikon, semikonduktor). Ia menambah baik sifat aluminium, seperti kekuatan, kekerasan atau kecairan. Penambahan logam silikon menjadikan aloi aluminium kuat dan ringan. Logam silikon juga berguna dalam industri automotif sebagai pengganti bahagian yang lebih berat yang diperbuat daripada besi tuang. Roda aloi dan blok enjin adalah bahagian kenderaan, yang sering dihasilkan sebagai tuangan aluminium dengan silikon tambahan. Logam silikon adalah bahan mentah utama untuk banyak industri. Tanpa silikon kita tidak akan dapat menggunakan komputer, panel solar dan banyak produk pembinaan. Loji PCC baharu, yang menghasilkan logam silikon, hanya menggunakan tenaga hijau daripada sumber geoterma yang terkenal dengan Iceland. Ini membolehkan kami menawarkan logam silikon berkualiti tinggi, yang dihasilkan dengan pelepasan karbon dioksida tiga kali lebih rendah berbanding kilang lain.

Sumber:
  1. Silicon, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine
  2. N.N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements. Wyd. 2. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 328–367 (rozdział 9 Silicon)
  3. "Silicon". Encyclopedia Britannica. Retrieved 22 August 2019

Komen
Sertai perbincangan
Tiada komen
Menilai kebergunaan maklumat
- (tiada)
Penilaian anda

Halaman telah diterjemahkan mesin. Buka halaman asal