מתכת סיליקוןהוא חומר גלם מתכתי חשוב, הנמצא בשימוש נרחב בשדות רבים כמו ברזל ופלדה, סגסוגת, פוטו -וולטאי וכן הלאה. תהליך הייצור של מתכת סיליקון כולל בעיקר שלושה שלבים עיקריים: רוטב עפרות, התכה ועיכול. עם התפתחות מתמדת של מדע וטכנולוגיה, שיטות הייצור של מתכת סיליקון שופרו ברציפות במטרה להגדיל את טוהר ותשואתה.
שלושה שלבים
שלב תועלת
העפרות העיקריות של מתכת סיליקון היא קוורץ, ולקוורציט יש תכולת סיליקה גבוהה שיכולה להגיע ליותר מ- 95%. תועלת מתייחסת להפרדת מינרלים שימושיים מהעפרות הגולמיות ולהסרת זיהומים מהם. תהליך התועלת מחולק לשני סוגים: יבש ורטוב. תועלת יבשה בדרך כלל משתמשת בשיטות פיזיות פשוטות להפרדה, כמו הבדלים בצבע ובצפיפות. תועלת רטובה, לעומת זאת, דורשת שיטות פירוק או הנפקה כדי לחלץ כימית מינרלים שימושיים.
שלב התכה
התכה היא תהליך בו העפרות המתקבלות מהטבה נתונה לסדרה של תגובות חימום ותגובות כימיות להשגת מתכת סיליקון. שיטת ההתכה הנפוצה היא התכה של תנור חשמלי. התכת הכבשן כוללת הפחתת סיליקה בעפרות קוורץ למתכת סיליקון באמצעות חשמל. תהליך ההתכה כולל חימום בטמפרטורה גבוהה, כך שציוד ההכתים צריך להיות בעל התנגדות חום גבוהה. תהליך ההתכה מייצר גם כמות גדולה של פחמן דו חמצני ודו -חמצני גופרית וגזים מזיקים אחרים, שצריך לטפל בהם ולשחרר אותם.
שלב זיקוק
הזיקוק מתייחס לטיהור נוסף של מתכת הסיליקון המריחה להסרת זיהומים. השיטות הנפוצות המשמשות בתהליך הזיקוק הן שטיפת חומצות חנקות ומיצוי ממס. שיטת שטיפת חומצות החנקן היא להשתמש בחומצה חנקתית לטיפול במתכת סיליקון ולהסיר את הזיהומים. שיטת מיצוי ממס היא להשתמש בתכונות המסיסות של הממס, מתכת הסיליקון מומסת בממס, ואז דרך המיצוי כדי להפריד בין זיהומים. תהליך הזיקוק צריך גם לשלוט על הטמפרטורה וכמות הממס כדי להבטיח את אפקט הזיקוק ואיכות המוצר.
תהליך הייצור של מתכת סיליקון עשוי להיות בעל בעיות סביבתיות מסוימות. תהליך הייצור שלה מייצר כמות גדולה של סיגים ושפכים, אשר יש לטפל בהם ולמחזרים אותם בהתאם לתקנות הרלוונטיות על ידי היצרנים כדי למזער את ההשפעה השלילית על הסביבה.
