2023/01/19
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工業(yè)硅又稱金屬硅,是由硅石和碳質(zhì)還原劑在礦熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,可用于硅鋼的合金劑、冶煉特種鋼和非鐵基合金的脫氧劑、有機(jī)硅原材料、多晶硅和單晶硅原材料等。主成分硅元素,其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等,這些雜質(zhì)嚴(yán)重影響工業(yè)硅的性能、使用和價(jià)值,因此控制雜質(zhì)含量提高工業(yè)硅的純度是工業(yè)硅生產(chǎn)的工作重點(diǎn)。
為了提高工業(yè)硅產(chǎn)品質(zhì)量,放寬對原材料的要求以降低成本,需要進(jìn)行爐外精煉。傳統(tǒng)精煉工藝為氯化精煉,即向硅熔體中通入氯氣,氯氣進(jìn)入熔體硅后,可使硅中微小熔渣顆粒在新相氣泡作用下聚集成大顆粒,從而分離出來,鐵、鋁、鈣等雜質(zhì)中,鈣極易氯化,但鐵和鋁不易生成氯化物,效果不佳。此外,氯化精煉排放氣體有毒有害,該工藝逐漸被富氧底吹精煉替代。
氧化精煉通過選擇性氧化,是以工業(yè)硅熔體中雜質(zhì)元素按氧親和力由大到小進(jìn)行氧化反應(yīng)(氧親和力大小順序鈣>鋁>硅>鐵),此種工藝可將工業(yè)硅中鈣降至0.05%以下,鋁降至0.3%以下,吹煉時(shí)間越長,脫鈣率和脫鋁率越高,也意味著產(chǎn)品質(zhì)量越好。
北大先鋒的變壓吸附制氧技術(shù)是一種低成本的制氧工藝,具備產(chǎn)氧量穩(wěn)定、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大、啟停迅速、常溫常壓操作安全等優(yōu)點(diǎn),適合高純化工級(jí)金屬硅、太陽能級(jí)金屬硅的精煉系統(tǒng),提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低精煉成本,增強(qiáng)市場競爭力。
參考文獻(xiàn)《底吹富氧精煉工業(yè)硅的試驗(yàn)與實(shí)踐》陳志強(qiáng)、鮑文慧、白玲梅、唐琳、周元廣、李春風(fēng)