- Selecteer zeer zuiver micro-kiezelzuurpoeder (kiezelas) als belangrijkste grondstof. Microsilicapoeder bevat gewoonlijk ongeveer 85-98% silica (SiO₂) en een kleine hoeveelheid onzuiverheden.
- Kies de juiste hoeveelheid reductiemiddel, zoals cokes, petroleumcokes of poederkool. Deze materialen kunnen bij hoge temperaturen reageren met silica om reductie te produceren.
Het basisproces voor het bereiden van metallisch silicium door microsiliciumpoeder2. Reactieprincipe
Reactieformule: SiO2+2C→Si+2CO
- Gebruik voor de reactie een elektrische oven of een reductieoven met hoge temperatuur (zoals een vlamboogoven of inductieoven). Vlamboogovens genereren gewoonlijk hoge temperaturen door middel van elektrische stromen en bieden de hoge temperatuuromgeving die nodig is voor reductiereacties via koolstofelektroden.
- De reactor moet bestand zijn tegen hoge temperaturen en een passende atmosfeercontrole bieden, meestal met stikstof- of argonbescherming om oxidatie te voorkomen.
- Het microsilicapoeder en het reductiemiddel (zoals petroleumcokes) worden in een bepaalde verhouding gelijkmatig gemengd en in de reactor geladen.
- Bij de reductiereactie bij hoge temperaturen reageert het siliciumdioxide (SiO₂) in het micro-siliciumpoeder met de koolstof in het reductiemiddel, waardoor siliciummetaal (Si) en kooldioxide (CO) gassen ontstaan.
- Tijdens de reactie wordt het resulterende metallische silicium op de bodem afgezet, terwijl het kooldioxidegas door het ovendak wordt verdreven.
- Nadat de reactie is voltooid, moet het metaalsilicium in de oven worden afgekoeld, wat gewoonlijk enkele uren tot een dag duurt, afhankelijk van de omvang van de reactie en het ovenlichaam.
- De gekoelde vaste metalen siliciumdeeltjes worden verwijderd en mechanisch gebroken en gezeefd om het zuiverdere metaalsilicium te scheiden.
- Verdere raffinage (bijv. beitsen of fysiek sorteren) verwijdert kleine hoeveelheden onzuiverheden (bijv. aluminium, ijzer, calcium, enz.) om de zuiverheid van metallisch silicium te verbeteren.
- Het kooldioxidegas dat tijdens de reactie wordt gegenereerd, wordt via het gasopvangsysteem afgevoerd. De bij dit proces geproduceerde CO₂ kan worden behandeld door gaszuivering of recycling om de milieuvervuiling te verminderen.
- Bijproducten zoals steenkoolas en slakken moeten ook op de juiste manier worden verwijderd of gerecycled.
Bent u geïnteresseerd, neem dan hieronder contact met ons op.