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工业硅炼制需要多少时间

发布时间:2022-04-23 11:10:29

1. 多少硅石可以炼一吨工业硅

冶炼一顿工业硅需要2.5吨硅石。

2. 多晶硅生产工艺流程是什么

多晶硅生产工艺流程是石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅,其化学反应SiO2+C→Si+CO2↑为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯。

把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅。

反应分析

化学反应SiHCl3+H2→Si+HCl。

多晶硅的反应容器为密封的,用电加热硅池硅棒(直径5-10毫米,长度1.5-2米,数量80根),在1050-1100度在棒上生长多晶硅,直径可达到150-200毫米。

这样大约三分之一的三氯氢硅发生反应,并生成多晶硅。剩余部分同Н2,НС1,SiНС13,SiC14从反应容器中分离。这些混合物进行低温分离,或再利用,或返回到整个反应中。

3. 多晶硅生产流程是什么

多晶硅,是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。

1、石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅,其化学反应SiO₂+C→Si+CO₂↑。

2、为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯。把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl₃)。其化学反应Si+HCl→SiHCl₃+H₂↑,反应温度为300度,该反应是放热的。同时形成气态混合物(Н₂,НСl,SiНСl₃,SiCl₄,Si)。

3、第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯,需要分解:过滤硅粉,冷凝SiНСl₃,SiCl₄,而气态Н₂,НСl返回到反应中或排放到大气中。然后分解冷凝物SiНСl₃,SiCl₄,净化三氯氢硅(多级精馏)。

4、净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H₂气氛中还原沉积而生成多晶硅。其化学反应SiHCl₃+H₂→Si+HCl。

多晶硅的反应容器为密封的,用电加热硅池硅棒(直径5-10毫米,长度1.5-2米,数量80根),在1050-1100度在棒上生长多晶硅,直径可达到150-200毫米。这样大约三分之一的三氯氢硅发生反应,并生成多晶硅。

剩余部分同Н₂,НСl,SiНСl₃,SiCl₄从反应容器中分离。这些混合物进行低温分离,或再利用,或返回到整个反应中。气态混合物的分离是复杂的、耗能量大的,从某种程度上决定了多晶硅的成本和该工艺的竞争力。


用途

多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显着,甚至于几乎没有导电性。

在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。多晶硅是生产单晶硅的直接原料,是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。

4. 工业硅冶炼技术

我什么都不懂 希望这些能帮你...工业硅又称结晶硅或金属硅。工业硅的主要用途是作为非铁基合金的添加剂。硅加入到某些有色金属中时,能提高基体金属的强度、硬度和耐磨性,有时还能改善基体的铸造性能和焊接性能。工业硅也用作要求严格的硅钢的合金剂,冶炼特种钢种和非铁基金的脱氧剂。工业硅经一系列工艺处理后,可拉制成单晶硅,供电子工业使用。我国的工业硅贸易 :进入21世纪以来,我国的工业硅一直出口到近60个国家和地区。2007年我国出口工业硅万t以上的国家和地区就有14个,它们分别是:日本(22.48万t)、香港特区(9.28万t)。韩国(6.04万t)、英国(3.86万t)、泰国(3.74万t)、印度(3.44万t)、加拿大(3.11万t)、荷兰(3.11万t)、德国(2.28万t)、挪威(1.72万t)、俄罗斯(1.52万t)、澳大利亚(1.37万t)、墨西哥(1.31万t)、台湾省(1.13万t)。图2示出2007年中国工业硅出口到世界各个国家和地区的分布情况。

5. 高纯硅的制备方法是什么

高纯硅的制备:

1、硅按不同的纯度可以分为冶金级硅(MG)、太阳能级硅(SG)和电子级硅(EG)。一般来说,经过浮选和磁选后的硅石(主要成分是SiO2)放在电弧炉里和焦炭生成冶金级硅,

2、然后进一步提纯到更高级数的硅。目前处于世界主流的传统提纯工艺主要有两种:改良西门子法和硅烷法,它们统治了世界上绝大部分的多晶硅生产线,是多晶硅生产规模化的重要级数。

3、在此主要介绍改良西门子法,改良西门子法是以HCl(或H2,Cl2)和冶金级工业硅为原料,在高温下合成为SiHCl3,然后通过精馏工艺,提纯得到高纯SiHCl3,最后用超高纯的氢气对SiHCl3进行还原,得到高纯多晶硅棒。

高纯硅的应用领域:

1、高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型半导体。p型半导体和n型半导体结合在一起形成p-n结,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能,在开发能源方面是一种很有前途的材料。

2、金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。可应用于军事武器的制造。

3、光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纤维。激光可在玻璃纤维的通路里,发生无数次全反射而向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话。

以上内容参考 网络-硅

6. 工业硅的工业硅冶炼的原料

咨询记录 · 回答于2021-11-19

7. 工业硅的冶炼工艺和技术

石英(沙子)与碳在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅,其化学反应SiO2+2C=Si+2CO
为了满足半导体级高纯度的需要,必须进一步提纯。把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3)。
其化学反应Si+3HCl=SiHCl3+H2
在此基础上还需要进一步提纯,经过一系列化学分离提纯工艺除去一些电活性杂质,碳和过渡元素杂质,才能使SiHCl3 的纯度达到半导体级的标准要求。
多晶硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成。其化学反应SiHCl3+H2=Si+3HCl。经过如此提纯工艺技术,可生产出半导体级高纯硅SiHCl3、SiH2Cl2及光纤级高纯硅SiCl4。

8. 金属硅的硅的冶炼工艺

化学工业用硅的冶炼工艺

1、化学用硅的工艺流程包括炉料准备,电炉熔炼,硅的精制和浇铸,除去熔渣夹杂而进行的破碎。在炉料配制之前,所有原料都要进行必要的处理。硅石在颚式破碎机中破碎到块度不大于100mm,筛出小于5mm的碎块,并用水冲洗洁净。因为熔炉中碎块在炉膛上部熔融,从而降低了炉料的透气性,使生产过程难以进行。石油焦有较高的导电系数,要破碎到块度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。因其在炉膛口上直接燃烧,会造成还原剂不足。

2、化学用硅生产中,烟煤完全可以取代木炭,如湖南株洲精洗烟煤,固定炭达77.19%,挥发分为19.4%,灰分含量3.41%,Fe2O3含量0.22%,Al2O3含量0.99%,CaO含量0.17%。经生产实践,采用此种烟煤冶炼化学用硅是可行的。

3、生产化学用硅用的木块和木片是用截材机和木片削片机加工的。炉料中碳质还原剂主要以石油焦和烟煤为主,木块和木片的用量要视炉况来决定。生产中不用木质,反而产品质量还更稳定。炉料的配比根据要求所生产的产品级别来定。石油焦和烟煤的配比按每批矿硅需要的碳量来确定。石油焦和烟煤的比例对炉料的工作电阻影响较大。

4、炉料各组分经称量后,将炉料混合均匀,待捣炉后,将混合均匀的炉料集中加入炉内。保持一定的料面高度,加料均匀。

5、化学硅生产是连续不断进行的。炉内的状况也不是永恒不变的。化学硅生产在电炉内是以电能转换成热能,然后再用热能直接加热物料而产生化学反应的过程。所以炉内的电气特性是非常重要的,熔炼实行闭弧操作,保持高温炉,提高热效率,提高电炉利用率,在研究中使用容量为3200KVA和6300KVA金属硅炉各一台。熔炼采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法进行。正常情况下炉料难以自动下沉,一般需强制沉料。炉况容易波动,较难控制。因此,在生产中必须正确判断,及时处理。每4小时出一次炉,进行精练浇铸,破碎挑渣整理入库。

9. 二氧化硅如何提炼金属硅

首先..硅不是金属.
从SiO2中提炼硅,工业上简单的流程如下:
1、在高温下和碳混合加热,此时得到的Si是粗硅,其中含有杂质碳等
SiO2 + 2C==高温==Si + 2CO(气体)
2、粗硅转变为纯硅,和氯气混合加热.
Si + 2Cl2 ==△== SiCl4
然后在高温下通入氢气
SiCl4 + 2H2== 高温==4HCl+Si
此时得到较为纯净的硅.

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