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工業硅煉制需要多少時間

發布時間:2022-04-23 11:10:29

1. 多少硅石可以煉一噸工業硅

冶煉一頓工業硅需要2.5噸硅石。

2. 多晶硅生產工藝流程是什麼

多晶硅生產工藝流程是石英砂在電弧爐中冶煉提純到98%並生成工業硅,其化學反應SiO2+C→Si+CO2↑為了滿足高純度的需要,必須進一步提純。

把工業硅粉碎並用無水氯化氫(HCl)與之反應在一個流化床反應器中,生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl3)。凈化後的三氯氫硅採用高溫還原工藝,以高純的SiHCl3在H2氣氛中還原沉積而生成多晶硅。

反應分析

化學反應SiHCl3+H2→Si+HCl。

多晶硅的反應容器為密封的,用電加熱硅池硅棒(直徑5-10毫米,長度1.5-2米,數量80根),在1050-1100度在棒上生長多晶硅,直徑可達到150-200毫米。

這樣大約三分之一的三氯氫硅發生反應,並生成多晶硅。剩餘部分同Н2,НС1,SiНС13,SiC14從反應容器中分離。這些混合物進行低溫分離,或再利用,或返回到整個反應中。

3. 多晶硅生產流程是什麼

多晶硅,是單質硅的一種形態。熔融的單質硅在過冷條件下凝固時,硅原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結合起來,就結晶成多晶硅。

1、石英砂在電弧爐中冶煉提純到98%並生成工業硅,其化學反應SiO₂+C→Si+CO₂↑。

2、為了滿足高純度的需要,必須進一步提純。把工業硅粉碎並用無水氯化氫(HCl)與之反應在一個流化床反應器中,生成擬溶解的三氯氫硅(SiHCl₃)。其化學反應Si+HCl→SiHCl₃+H₂↑,反應溫度為300度,該反應是放熱的。同時形成氣態混合物(Н₂,НСl,SiНСl₃,SiCl₄,Si)。

3、第二步驟中產生的氣態混合物還需要進一步提純,需要分解:過濾硅粉,冷凝SiНСl₃,SiCl₄,而氣態Н₂,НСl返回到反應中或排放到大氣中。然後分解冷凝物SiНСl₃,SiCl₄,凈化三氯氫硅(多級精餾)。

4、凈化後的三氯氫硅採用高溫還原工藝,以高純的SiHCl3在H₂氣氛中還原沉積而生成多晶硅。其化學反應SiHCl₃+H₂→Si+HCl。

多晶硅的反應容器為密封的,用電加熱硅池硅棒(直徑5-10毫米,長度1.5-2米,數量80根),在1050-1100度在棒上生長多晶硅,直徑可達到150-200毫米。這樣大約三分之一的三氯氫硅發生反應,並生成多晶硅。

剩餘部分同Н₂,НСl,SiНСl₃,SiCl₄從反應容器中分離。這些混合物進行低溫分離,或再利用,或返回到整個反應中。氣態混合物的分離是復雜的、耗能量大的,從某種程度上決定了多晶硅的成本和該工藝的競爭力。


用途

多晶硅可作拉制單晶硅的原料,多晶硅與單晶硅的差異主要表現在物理性質方面。例如,在力學性質、光學性質和熱學性質的各向異性方面,遠不如單晶硅明顯;在電學性質方面,多晶硅晶體的導電性也遠不如單晶硅顯著,甚至於幾乎沒有導電性。

在化學活性方面,兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區別,但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶面方向、導電類型和電阻率等。多晶硅是生產單晶硅的直接原料,是當代人工智慧、自動控制、信息處理、光電轉換等半導體器件的電子信息基礎材料。

4. 工業硅冶煉技術

我什麼都不懂 希望這些能幫你...工業硅又稱結晶硅或金屬硅。工業硅的主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。硅加入到某些有色金屬中時,能提高基體金屬的強度、硬度和耐磨性,有時還能改善基體的鑄造性能和焊接性能。工業硅也用作要求嚴格的硅鋼的合金劑,冶煉特種鋼種和非鐵基金的脫氧劑。工業硅經一系列工藝處理後,可拉製成單晶硅,供電子工業使用。我國的工業硅貿易 :進入21世紀以來,我國的工業硅一直出口到近60個國家和地區。2007年我國出口工業硅萬t以上的國家和地區就有14個,它們分別是:日本(22.48萬t)、香港特區(9.28萬t)。韓國(6.04萬t)、英國(3.86萬t)、泰國(3.74萬t)、印度(3.44萬t)、加拿大(3.11萬t)、荷蘭(3.11萬t)、德國(2.28萬t)、挪威(1.72萬t)、俄羅斯(1.52萬t)、澳大利亞(1.37萬t)、墨西哥(1.31萬t)、台灣省(1.13萬t)。圖2示出2007年中國工業硅出口到世界各個國家和地區的分布情況。

5. 高純硅的制備方法是什麼

高純硅的制備:

1、硅按不同的純度可以分為冶金級硅(MG)、太陽能級硅(SG)和電子級硅(EG)。一般來說,經過浮選和磁選後的硅石(主要成分是SiO2)放在電弧爐里和焦炭生成冶金級硅,

2、然後進一步提純到更高級數的硅。目前處於世界主流的傳統提純工藝主要有兩種:改良西門子法和硅烷法,它們統治了世界上絕大部分的多晶硅生產線,是多晶硅生產規模化的重要級數。

3、在此主要介紹改良西門子法,改良西門子法是以HCl(或H2,Cl2)和冶金級工業硅為原料,在高溫下合成為SiHCl3,然後通過精餾工藝,提純得到高純SiHCl3,最後用超高純的氫氣對SiHCl3進行還原,得到高純多晶硅棒。

高純硅的應用領域:

1、高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型半導體。p型半導體和n型半導體結合在一起形成p-n結,就可做成太陽能電池,將輻射能轉變為電能,在開發能源方面是一種很有前途的材料。

2、金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。可應用於軍事武器的製造。

3、光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纖維。激光可在玻璃纖維的通路里,發生無數次全反射而向前傳輸,代替了笨重的電纜。光纖通信容量高,一根頭發絲那麼細的玻璃纖維,可以同時傳輸256路電話。

以上內容參考 網路-硅

6. 工業硅的工業硅冶煉的原料

咨詢記錄 · 回答於2021-11-19

7. 工業硅的冶煉工藝和技術

石英(沙子)與碳在電弧爐中冶煉提純到98%並生成工業硅,其化學反應SiO2+2C=Si+2CO
為了滿足半導體級高純度的需要,必須進一步提純。把工業硅粉碎並用無水氯化氫(HCl)與之反應在一個流化床反應器中,生成三氯氫硅(SiHCl3)。
其化學反應Si+3HCl=SiHCl3+H2
在此基礎上還需要進一步提純,經過一系列化學分離提純工藝除去一些電活性雜質,碳和過渡元素雜質,才能使SiHCl3 的純度達到半導體級的標准要求。
多晶硅採用高溫還原工藝,以高純的SiHCl3在H2氣氛中還原沉積而生成。其化學反應SiHCl3+H2=Si+3HCl。經過如此提純工藝技術,可生產出半導體級高純硅SiHCl3、SiH2Cl2及光纖級高純硅SiCl4。

8. 金屬硅的硅的冶煉工藝

化學工業用硅的冶煉工藝

1、化學用硅的工藝流程包括爐料准備,電爐熔煉,硅的精製和澆鑄,除去熔渣夾雜而進行的破碎。在爐料配製之前,所有原料都要進行必要的處理。硅石在顎式破碎機中破碎到塊度不大於100mm,篩出小於5mm的碎塊,並用水沖洗潔凈。因為熔爐中碎塊在爐膛上部熔融,從而降低了爐料的透氣性,使生產過程難以進行。石油焦有較高的導電系數,要破碎到塊度不大於10mm,又要控制石油焦的粉末量。因其在爐膛口上直接燃燒,會造成還原劑不足。

2、化學用硅生產中,煙煤完全可以取代木炭,如湖南株洲精洗煙煤,固定炭達77.19%,揮發分為19.4%,灰分含量3.41%,Fe2O3含量0.22%,Al2O3含量0.99%,CaO含量0.17%。經生產實踐,採用此種煙煤冶煉化學用硅是可行的。

3、生產化學用硅用的木塊和木片是用截材機和木片削片機加工的。爐料中碳質還原劑主要以石油焦和煙煤為主,木塊和木片的用量要視爐況來決定。生產中不用木質,反而產品質量還更穩定。爐料的配比根據要求所生產的產品級別來定。石油焦和煙煤的配比按每批礦硅需要的碳量來確定。石油焦和煙煤的比例對爐料的工作電阻影響較大。

4、爐料各組分經稱量後,將爐料混合均勻,待搗爐後,將混合均勻的爐料集中加入爐內。保持一定的料面高度,加料均勻。

5、化學硅生產是連續不斷進行的。爐內的狀況也不是永恆不變的。化學硅生產在電爐內是以電能轉換成熱能,然後再用熱能直接加熱物料而產生化學反應的過程。所以爐內的電氣特性是非常重要的,熔煉實行閉弧操作,保持高溫爐,提高熱效率,提高電爐利用率,在研究中使用容量為3200KVA和6300KVA金屬硅爐各一台。熔煉採用一定時間的燜燒和定期集中加料的操作方法進行。正常情況下爐料難以自動下沉,一般需強制沉料。爐況容易波動,較難控制。因此,在生產中必須正確判斷,及時處理。每4小時出一次爐,進行精練澆鑄,破碎挑渣整理入庫。

9. 二氧化硅如何提煉金屬硅

首先..硅不是金屬.
從SiO2中提煉硅,工業上簡單的流程如下:
1、在高溫下和碳混合加熱,此時得到的Si是粗硅,其中含有雜質碳等
SiO2 + 2C==高溫==Si + 2CO(氣體)
2、粗硅轉變為純硅,和氯氣混合加熱.
Si + 2Cl2 ==△== SiCl4
然後在高溫下通入氫氣
SiCl4 + 2H2== 高溫==4HCl+Si
此時得到較為純凈的硅.

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