Metal krzemowy (PCC BakkiSilicon)

Próbki dostępne
Próbki dostępne Zapytaj o produkt
Producent
PCC BakkiSilicon hf.
Nazwa chemiczna
Metal krzemowy
Numer CAS
Produkt bezpieczny Produkt bezpieczny Ślad węglowy Ślad węglowy Niska emisja CO2 Niska emisja CO2 Energooszczędna technologia produkcji Energooszczędna technologia produkcji Produkty PCC Greenline<sup>®</sup> Produkty PCC Greenline® Na bazie składników naturalnych Na bazie składników naturalnych Bardzo wysoka skuteczność działania Bardzo wysoka skuteczność działania Nowość Nowość Produkt uniwersalny Produkt uniwersalny
                                
Zapytaj o ofertę dla Ciebie
Pliki do pobrania
Ogólne warunki sprzedaży
Dostępny na zamówienie

Metal krzemowy jest stosowany między innymi jako dodatek stopowy do aluminium. Produkt również używany w przemyśle chemicznym do produkcji siloksanów i silikonów. Metal krzemowy można również stosować jako podstawowy materiał w przemyśle elektronicznym i sektorze energii słonecznej (chipy krzemowe, półprzewodniki, panele słoneczne). Materiał ten może poprawiać użyteczne właściwości aluminium, takie jak lejność (odlewalność), twardość i wytrzymałość.

Dodawanie metalu krzemowego do stopów aluminium sprawia, że stają się one lekkie i mocne. Materiały te są coraz częściej wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym. Stosuje się je jako zamiennik cięższych części z żeliwa. Części samochodowe takie jak bloki silników i felgi są częściami najczęściej odlewanymi z aluminium z domieszką krzemu.

Czytaj więcej
Właściwości i zastosowanie
  • dodatek do stopów aluminium (np. stopy aluminium o wysokiej wytrzymałości dla przemysłu motoryzacyjnego),
  • produkcja siloksanów i silikonów,
  • pierwotny surowiec do wytwarzania modułów fotowoltaicznych,
  • produkcja krzemu jakości elektronicznej,
  • produkcja syntetycznej krzemionki amorficznej,
  • inne zastosowania przemysłowe.

Kategorie

Branże i aplikacje
Przemysł energetyczny
Przemysł metalurgiczny / Obróbka

Funkcja
Surowce i półprodukty chemiczne

Budowa
Krzem

Segment
Chloroalkalia, surowce i półprodukty

Nazwy alternatywne
Metal krzemowy, Krzem, krzemo metal, krzemowy metal

Producent: PCC BakkiSilicon hf.

PCC BakkiSilicon hf. z siedzibą w Islandii, zajmuje się produkcją krzemometalu na jednej z najnowocześniejszych na świecie instalacji produkcyjnych, wykorzystującej 100 % energii ze źródeł geotermalnych.

Grupa PCC

Ostatnio oglądane produkty

Metal krzemowy (CAS 7440-21-3)  ze względu na swój lśniący, metaliczny kolor znany jest powszechnie jako krzem klasy metalurgicznej lub krzem metaliczny. W przemyśle jest on wykorzystywany głównie jako stop aluminium lub też materiał półprzewodnikowy.

Metal krzemowy znajduje również zastosowanie w przemyśle chemicznym do produkcji siloksanów i silikonów. Uznawany jest za surowiec strategiczny w wielu regionach świata.

Znaczenie gospodarcze i aplikacyjne metalu krzemowego w skali globalnej wciąż rośnie. Część zapotrzebowania rynku w obszarze dostaw tego surowca zapewnia producent i dystrybutor metalu krzemowego- PCC BakkiSilicon hf. prowadzący swoją działalność na terenie malowniczej Islandii.

Ogólna charakterystyka metalu krzemowego

Metal krzemowy (z ang. silicon metal) jest nazywany również krzemem metalicznym, krzemometalem, krzemem metalurgicznym lub najczęściej po prostu krzemem.

Sam krzem jest ósmym, najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we wszechświecie, ale na Ziemii  rzadko występuje w czystej postaci. Amerykańska organizacja Chemical Abstracts Service (CAS) nadała mu numer CAS 7440-21-3.

Właściwości metalu krzemowego

  • Krzem metaliczny w czystej postaci jest szarym, połyskującym, metaloidalnym pierwiastkiem nie posiadającym zapachu.
  • Jego temperatura topnienia oraz temperatura wrzenia są bardzo wysokie. Metaliczny krzem zaczyna się topić w temperaturze około 1410°C.  Temperatura wrzenia jest jeszcze wyższa i wynosi tu około 2355°C.
  • Rozpuszczalność w wodzie metalu krzemowego jest tak niewielka, że w praktyce uznawany jest za surowiec nierozpuszczalny.

Oferowany przez producenta PCC BakkiSilicon metal krzemowy wytwarzany jest z kwarcytu (naturalnie występującego minerału SiO2), węgla i drewna. Podczas procesu produkcyjnego, kwarc (SiO2) zostaje zredukowany przez węgiel (C) do węglika krzemu (SiC). Węglik krzemu staje się reduktorem dla pozostałej części kwarcu, która nie przereagowała w  łuku elektrycznym wytwarzanym przez trzy elektrody.

W początkowej fazie procesu, produkcja odbywa się w dwóch piecach oporowo-łukowych, gdzie temperatura osiąga 2000°C. Do produkcji używa się  elektrod grafityzowanych.

Łączna ilość energii wykorzystywana przez piece to 25 MW. Dodatkowe 4 MW zużywane jest do obsługi instalacji oczyszczania spalin.

Ostatecznie w wyniku procesu otrzymuje się ≥ 98,5% czystego metalu krzemowego.

Produkt uboczny powstający podczas jego otrzymywania to mikrokrzemionka oddzielana od spalin dzięki zastosowaniu specjalnych filtrów workowych, w które wyposażona jest fabryka na Islandii. Dzięki tego typu filtrom, pył z powietrza powstającego w procesie produkcyjnym zostaje niemal całkowicie usunięty.

Zdecydowana większość surowca zostaje przekształcona w metal krzemowy, dzięki czemu proces produkcyjny generuje bardzo niewielką ilość stałych produktów ubocznych. Niewielka część surowca pozyskiwana jest również w postaci żużla.

Warto wspomnieć ze mikrokrzemionka powstająca jako produkt uboczny w produkcji metalu krzemowego  jest popularnym i szeroko stosowanym dodatkiem do betonów i zapraw. Służy także do produkcji różnego rodzaju wyrobów ceramicznych i ogniotrwałych.

Stal krzemowa

Stal krzemowa zwana również stalą laminowaną lub krzemową stalą elektryczną, jest materiałem używanym do produkcji niektórych rdzeni magnetycznych, takich jak np. wirniki w transformatorach i silnikach.

Stal krzemowa jest również niezbędnym materiałem dla przemysłu energetycznego, elektronicznego i zbrojeniowego.

Nieorientowana stal elektryczna zawiera zwykle 2%-3,5% krzemu. Ma podobne właściwości magnetyczne we wszystkich kierunkach, tzw. izotropowość.

Stal o ziarnie zorientowanym zawiera zwykle krzemu w ilości 3% i jest przetwarzana w sposób umożliwiający uzyskanie idealnych właściwości w kierunku walcowania.

Jakie właściwości posiada stal krzemowa?

  • Dodatek krzemu poprawia namagnesowanie stali i jej oporność elektryczną, która stanowi przeciwieństwo przewodności elektrycznej. Gdy do żelaza zostanie dodany krzem, jego oporność zwiększy się około 5 razy.
  • Powłoka izolująca, którą często pokrywa się produkowaną stal eliminuje konieczność przekładania materiałem dielektrycznym stalowych blach rdzeni np. transformatorów. Celem powłoki jest kompensacja strat spowodowanych indukowaniem się prądów wirowych w rdzeniu.
  • Dzięki stali krzemowej poprawie ulegają straty histerezy, czyli opóźnienia pomiędzy momentem pierwszego wygenerowania lub przyłożenia pola magnetycznego do stali, a momentem, w którym następuje pełne rozwinięcie się pola magnetycznego.
  • Stal krzemowa opóźnia proces korozji żelaza.

Cena metalu krzemowego w 2022 roku

Podaż metali krzemowych ze źródeł krajowych oraz pochodząca z importu, nie jest wystarczająca, aby całkowicie pokryć globalne zapotrzebowanie przemysłu . Metal krzemowy jest uznawany na świcie za surowiec deficytowy oraz krytyczny.

Zagwarantowanie bezpieczeństwa surowcowego danego kraju, opiera się na zapewnieniu dostaw kopaliny oraz systematycznym gromadzeniu wiedzy i danych na temat zasobności lokalnych złóż.

Według raportu pt. „ Silicon Metal Market Size & Share Report, 2020-2027”, głównie produkcja aluminium napędza popyt na metal krzemowy.

Rosnący popyt na silikony (zwłaszcza w krajach rozwijających się), również może korzystnie wpłynąć na produkcję metalu krzemowego. Azja i Pacyfik odgrywają tu niebagatelną rolę, ponieważ stanowią ogromną bazę przetwarzającą metal krzemowy na potrzeby różnych gałęzi przemysłu.

Zapotrzebowanie ze strony europejskich producentów także jest duże, bowiem Europa jest jednym z kluczowych producentów silikonów. Pandemia COVID-19 silne piętno odcisnęła natomiast na rynkach Ameryki Północnej. Region ten zanotował okresową zapaść przemysłu aluminiowego.

Metal krzemowy, wykorzystywany do produkcji paneli fotowoltaicznych, w najbliższych latach odegra kluczową rolę np. w Arabii Saudyjskiej, gdzie trwa realizacja dużego projektu fotowoltaicznego. Ma on zostać zrealizowany w roku 2030. Przewiduje się, że ta ogromna inwestycja oraz inne jej podobne, korzystnie wpłyną na dalszy rozwój rynku metalu krzemowego.

Cena metalu krzemowego jest uzależniona od kosztów produkcji. Do wyprodukowania 1 tony krzemu potrzeba około 6 ton surowca, w tym 2,7 tony kwarcu, 1,5 tony reduktorów (niskopopiołowy węgiel lub węgiel drzewny) oraz 1,5 tony drewna.

Innym ważnym czynnikiem od którego zależy cena jest energia. Cena za kilogram metalu krzemowego jest również kontrolowana przez koszty innych składników takich jak węgiel, kwarc czy ropa naftowa.

Jak podaje firma badawcza PRNewswire, wartość globalnego rynku metalu krzemowego wynosi około 6,3 miliarda dolarów. Przewiduje się, że do roku 2027 wzrośnie on do poziomu 8,9 miliarda. Kryzys surowcowy zapoczątkowany w 2021 roku spowodował, że ceny metalu krzemowego wzrosły o około 300%.

Zastosowania metalu krzemowego

Analiza rynku światowego jasno pokazuje, że znaczenie metalu krzemowego stale rośnie. Zatem w jakich sektorach i dziedzinach gospodarki panuje największy  popyt na ten surowiec? Do czego jest on wykorzystywany?

  • Krzem metalurgiczny może być stosowany w produkcji stali, jak również jako środek stopowy w odlewnictwie aluminium.

 Warto zaznaczyć, że aluminiowo-krzemowe części samochodowe są lekkie i mocniejsze niż elementy odlewane z czystego aluminium. Części samochodowe, takie jak bloki silnika i felgi opon to najczęściej odlewane aluminiowe części silikonowe.

  • Prawie połowa całego krzemu metalurgicznego jest wykorzystywana przez przemysł chemiczny do produkcji zmatowionej krzemionki (środek zagęszczający i osuszający), silanów (środek sprzęgający) i silikonu (uszczelniacze, kleje i smary).
  • Polikrzem klasy fotowoltaicznej jest wykorzystywany głównie do produkcji polikrzemowych ogniw słonecznych.

Do wyprodukowania jednego megawata modułów słonecznych potrzeba około pięciu ton polikrzemu.

Obecnie polikrzemowa technologia słoneczna odpowiada za ponad połowę energii słonecznej produkowanej na świecie.

  • Krzem monokrystaliczny jest kluczowym materiałem półprzewodnikowym występującym w nowoczesnej elektronice. Jako materiał podłożowy stosowany jest wprodukcji tranzystorów polowych (FET), diod LED i układów scalonych.

Krzem można znaleźć praktycznie we wszystkich komputerach, telefonach komórkowych, tabletach, telewizorach, radiach i innych nowoczesnych urządzeniach komunikacyjnych.

Szacuje się, że ponad jedna trzecia wszystkich urządzeń elektronicznych zawiera technologię półprzewodnikową opartą na krzemie.

  • Twardy stop węglika krzemu jest używany w różnych zastosowaniach elektronicznych i nieelektronicznych, w tym w biżuterii syntetycznej, półprzewodnikach wysokotemperaturowych, twardej ceramice, narzędziach skrawających, tarczach hamulcowych, materiałach ściernych, kamizelkach kuloodpornych i elementach grzejnych.

Metal krzemowy w ofercie Grupy PCC

Grupa PCC w swoim bogatym portfolio produktów, oferuje różne warianty metalu krzemowego. W katalogu produktów łatwo odszukać ten produkt podając numer CAS: 7440-21-3.

Producent krzemometalu PCC BakkiSilicon hf. ma swoją siedzibę w  Islandii. Zdolności produkcyjne fabryki wynoszą około 32 tys. ton krzemometalu rocznie. Posiada ona jedną z najnowocześniejszych instalacji produkcyjnych na świecie. Istotne jest, że 100 % wykorzystywanej tam energii pochodzi ze źródeł geotermalnych. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom fabryka na Islandii uznawana jest za jedną z najbardziej przyjaznych dla środowiska. Wykorzystanie islandzkich zasobów geotermalnych do pozyskania energii, obniża emisję gazów cieplarnianych o około dwie trzecie. Efektem tego ślad węglowy całego procesu został diametralnie obniżony.

Wybierając metal krzemowy z oferty PCC BakkiSilicon, odbiorcy kupują surowiec, który:

  • reprezentuje najwyższą jakość,
  • charakteryzuje się niskim śladem węglowym,
  • należy do produktów Gupy PCC z serii Greenline,
  • powstaje na bazie składników naturalnych,
  • powstaje w energooszczędnym procesie technologicznym,
  • jest produktem bezpiecznym.

Dostępne w sprzedaży specyfikacje metalu krzemowego PCC BakkiSilicon

Dostępne w sprzedaży produkty o nazwach PCC BakkiSilicon 441 lub PCC BakkiSilicon 3303 oznaczają metal krzemowy. Producent wprowadza te specyfikacje ze względu na różną zawartość pierwiastkowego krzemu w wyrobie końcowym, która wynosi od 97% do 99%. Oprócz tego w składzie występują również żelazo, glin i wapń. Metale te stanowią  jednak śladowe ilości. Zawartość glinu wynosi maksymalnie 0,20% - 0,50%, żelaza 0,20% - 1,80%, a wapnia 0,02% - 0,30%.

Producent metalu krzemowego, PCC BakkiSilicon oferuje następujące formy metalu krzemowego:

  • metal krzemowy 97
  • metal krzemowy 553
  • metal krzemowy 441
  • metal krzemowy 3303
  • metal krzemowy 33017
  • metal krzemowy 2510
  • metal krzemowy 2202

Zachęcamy do zapoznania się z pełną ofertą produktową dotyczącą metalu krzemowego na stronie www.products.pcc.eu.