Peleburan logam silikon

Logam silikon, juga dikenal sebagai silikon industri atau silikon kristal, biasanya dihasilkan melalui reduksi karbon silikon dioksida dalam tungku listrik. Kegunaan utamanya adalah sebagai aditif untuk paduan non-ferrous dan sebagai bahan awal untuk produksi silikon semikonduktor dan organosilikon.

Di Cina, logam silikon biasanya diklasifikasikan berdasarkan kandungan tiga pengotor utama yang dikandungnya: besi, aluminium, dan kalsium. Menurut persentase kandungan besi, aluminium dan kalsium dalam silikon logam, silikon logam dapat dibagi menjadi 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 dan tingkatan berbeda lainnya. Digit pertama dan kedua menunjukkan persentase kandungan besi dan aluminium, sedangkan angka ketiga dan keempat menunjukkan kandungan kalsium. Misalnya 553 berarti kandungan zat besi, alumunium dan kalsium 5%, 5%, 3%; 3303 artinya kandungan zat besi, alumunium dan kalsium 3%, 3%, 0,3%)

Produksi logam silikon dilakukan dengan metode karbotermal, yang berarti silika dan zat pereduksi karbon dilebur dalam tungku bijih. Kemurnian silikon yang dihasilkan dengan cara ini adalah 97% hingga 98%, dan silikon tersebut umumnya dapat digunakan untuk keperluan metalurgi. Jika Anda ingin mendapatkan silikon dengan kualitas lebih tinggi, Anda perlu memurnikannya untuk menghilangkan kotoran, dan mendapatkan kemurnian 99,7% hingga 99,8% silikon metalik.

Peleburan logam silikon dengan bahan baku pasir kuarsa meliputi beberapa tahap pembuatan blok pasir kuarsa, persiapan muatan dan peleburan tungku bijih.

Secara umum pasir kuarsa berkualitas tinggi akan langsung digunakan dalam produksi produk kaca kuarsa bermutu tinggi, bahkan diolah menjadi permata bermutu seperti kristal, turmalin dan produk lainnya. Nilainya sedikit lebih buruk, tetapi cadangannya lebih besar, kondisi penambangannya sedikit lebih baik, dan listrik di sekitarnya lebih murah, sehingga cocok untuk produksi logam silikon.

Saat ini, proses produksi termal karbon logam silikon produksi Tiongkok: penggunaan umum silika sebagai bahan baku, kokas minyak bumi, arang, serpihan kayu, batubara abu rendah dan zat pereduksi lainnya, dalam tungku termal bijih peleburan suhu tinggi, pereduksi logam silikon dari silika, yang merupakan proses peleburan suhu tinggi busur terendam bebas terak.

Oleh karena itu, meskipun logam silikon diekstraksi dari silika, tidak semua silika cocok untuk pembuatan logam silikon. Pasir biasa yang kita lihat sehari-hari bukanlah bahan mentah logam silikon yang sebenarnya, melainkan pasir kuarsa yang digunakan dalam produksi industri tersebut di atas, dan telah mengalami reaksi multi-langkah untuk menyelesaikan disintegrasi dari pasir menjadi logam silikon.