कैसे धातु सिलिकॉन (औद्योगिक सिलिकॉन) को परिष्कृत किया जाता है

Dec 26, 2022

मेटैलिक सिलिकॉन, जिसे औद्योगिक सिलिकॉन या क्रिस्टलीय सिलिकॉन के रूप में भी जाना जाता है, आमतौर पर एक इलेक्ट्रिक भट्ठी में कार्बन के साथ सिलिकॉन डाइऑक्साइड को कम करके निर्मित किया जाता है। सिलिकॉन मेटल एक इलेक्ट्रिक भट्टी में क्वार्ट्ज और कोक से गला -कमाई वाला एक उत्पाद है। मुख्य घटक सिलिकॉन सामग्री लगभग 98% है (हाल के वर्षों में, 99.99% SI सामग्री भी धातु सिलिकॉन में शामिल है), और शेष अशुद्धियां लोहे और एल्यूमीनियम हैं। ।
मेरे देश में, धातु सिलिकॉन को आमतौर पर तीन मुख्य अशुद्धियों की सामग्री के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है: आयरन, एल्यूमीनियम और कैल्शियम। लोहे की प्रतिशत सामग्री के अनुसार, धातु सिलिकॉन में एल्यूमीनियम और कैल्शियम, धातु सिलिकॉन को अलग -अलग ग्रेड जैसे कि 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 और इसलिए में विभाजित किया जा सकता है।
धातु सिलिकॉन का उत्पादन कार्बोथर्मल विधि को अपनाता है, अर्थात, सिलिका और कार्बोनेसस कम करने वाले एजेंटों के साथ जलमग्न चाप भट्टियों में गलाने की विधि। इस तरह से प्राप्त सिलिकॉन की शुद्धता 97% से 98% है, और इस तरह के सिलिकॉन का उपयोग आम तौर पर धातुकर्म अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। यदि उच्च-श्रेणी के सिलिकॉन को प्राप्त किया जाना है, तो 99.7% से 99.8% की शुद्धता के साथ धातु सिलिकॉन प्राप्त करने के लिए अशुद्धियों को हटाने के लिए इसे परिष्कृत करने की आवश्यकता है।
कच्चे माल के रूप में क्वार्ट्ज रेत के साथ धातु सिलिकॉन की गलाने में क्वार्ट्ज रेत ब्लॉक बनाने के कई चरण शामिल हैं, चार्ज की तैयारी और जलमग्न आर्क भट्ठी की गलानी।

एक इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी में कार्बोथर्मिक कमी

मुख्य शोधन प्रक्रिया एक में होती हैजलमग्न विद्युत चाप भट्ठी (SAF)आस -पास के तापमान पर1,800–2, 000 डिग्री:

रासायनिक प्रतिक्रिया:

Sio 2+2 c → si {+2 cosio2 +2 c → si +2 co

क्वार्ट्ज और कार्बन सामग्री को भट्ठी में खिलाया जाता है, जहां एक विद्युत प्रवाह अत्यधिक गर्मी उत्पन्न करता है।

पिघला हुआ सिलिकॉन नीचे की ओर बसता है, जबकि गैसीयकार्बन मोनोऑक्साइडबच जाता है।

अशुद्धियां एक स्लैग परत बनाती हैं जिसे हटा दिया जाता है।

सामान्यतया, उच्च गुणवत्ता वाले क्वार्ट्ज रेत का उपयोग सीधे उच्च-ग्रेड क्वार्ट्ज ग्लास उत्पादों का उत्पादन करने के लिए किया जाएगा, और यहां तक कि क्रिस्टल और टूमलाइन जैसे रत्न-स्तरीय उत्पादों में भी संसाधित किया जाएगा। ग्रेड थोड़ा कम है, लेकिन भंडार बड़े हैं, खनन की स्थिति थोड़ी बेहतर है, और आसपास की बिजली सस्ती है, जो धातु सिलिकॉन के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
वर्तमान में, चीन में धातु सिलिकॉन के उत्पादन के लिए कार्बोथर्मल विधि का उत्पादन प्रक्रिया मार्ग: सिलिका का उपयोग आम तौर पर कच्चे माल, पेट्रोलियम कोक, लकड़ी का कोयला, लकड़ी के चिप्स, कम राख कोयला, आदि के रूप में किया जाता है। धातु सिलिकॉन कम हो जाता है, जो एक स्लैग-मुक्त जलमग्न चाप उच्च तापमान पिघलने की प्रक्रिया है।
इसलिए, हालांकि धातु सिलिकॉन को सिलिका से निकाला जाता है, लेकिन सभी सिलिका धातु सिलिकॉन बनाने के लिए उपयुक्त नहीं है। हमारे दैनिक जीवन में हम जो साधारण रेत देखते हैं, वह धातु सिलिकॉन का वास्तविक कच्चा माल नहीं है, बल्कि औद्योगिक उत्पादन में उपयोग की जाने वाली उपर्युक्त क्वार्ट्ज रेत है, और यह रेत से धातु सिलिकॉन में परिवर्तन को पूरा करने के लिए बहु-चरणीय प्रतिक्रियाओं से गुजरता है।