की उत्पादन प्रक्रियाधातु सिलिकॉन (औद्योगिक सिलिकॉन)
मैं . औद्योगिक सिलिकॉन का परिचय
सिलिकॉन प्रकृति में सबसे व्यापक रूप से वितरित तत्वों में से एक है, जिसमें पृथ्वी की पपड़ी में लगभग 26 . 3% है, केवल ऑक्सीजन के लिए दूसरा है, और धातु और गैर-धातु . के बीच एक अर्ध-धातु है, जो सिलिकॉन की क्रिस्टल संरचना है, सिलिकॉन परमाणु सहसंयोजक बॉन्ड द्वारा जुड़े होते हैं, इसलिए सिलिकॉन में उच्च कठोरता और उच्च पिघलने और उबलते बिंदु जैसे गुण होते हैं।
फोटोवोल्टिक उद्योग में, औद्योगिक सिलिकॉन पॉलीसिलिकॉन और अन्य सामग्रियों के निर्माण के लिए मुख्य कच्चा माल है; औद्योगिक सिलिकॉन ऑर्गोसिलिकॉन के लिए मुख्य कच्चा माल भी है, जिसका उपयोग सिलेन, सिलिकॉन, सिलिकॉन तेल और अन्य उत्पादों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है; मिश्र धातु उद्योग में, औद्योगिक सिलिकॉन का उपयोग मुख्य रूप से गैर-फेरस मिश्र धातुओं के लिए एक योजक के रूप में किया जाता है . जब सिलिकॉन को कुछ गैर-फेरस धातुओं में जोड़ा जाता है, तो यह आधार धातु की ताकत, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, और कभी-कभी आधार धातु की कास्टिंग और वेल्डिंग गुणों को बढ़ा सकता है; औद्योगिक सिलिकॉन पिघले हुए धातु में भंग ऑक्सीजन को एक डीऑक्सीडाइज़र के रूप में हटा सकता है; एक मिश्र धातु एजेंट के रूप में सिलिकॉन स्टील और कुछ मिश्र धातुओं की ताकत और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कर सकता है . उच्च-सिलिकॉन फेरोएलॉय बनाने के लिए कच्चा लोहा बनाने के लिए सिलिकॉन की एक उचित मात्रा को जोड़ने से विभिन्न प्रकार के रासायनिक रीजेंट्स ({5}}} के लिए कच्चा लोहा के संक्षारण प्रतिरोध को काफी बढ़ा सकता है।
औद्योगिक सिलिकॉन, जिसे मेटालिक सिलिकॉन या क्रिस्टलीय सिलिकॉन के रूप में भी जाना जाता है, एक महत्वपूर्ण औद्योगिक सामग्री है और इसका व्यापक रूप से धातु विज्ञान, रासायनिक उद्योग, मशीनरी, विद्युत उपकरण, विमानन, विमानन, शिपबिल्डिंग, ऊर्जा और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। तत्व सामग्री लगभग 98% है (हाल के वर्षों में, 99 . 99% SI सामग्री को धातु सिलिकॉन में भी सूचीबद्ध किया गया है), और शेष अशुद्धियां लोहे, एल्यूमीनियम, कैल्शियम, आदि . हैं, जो इसके अलग -अलग उपयोगों के कारण हैं, यह विभिन्न विनिर्देशों में विभाजित है। 553 और 441. जैसे अलग -अलग ग्रेडों में विभाजित किया जाना चाहिए, औद्योगिक सिलिकॉन का उपयोग मुख्य रूप से एक मिश्र धातु एजेंट, डीऑक्सिडाइज़र के रूप में किया जाता है, मेटालर्जिकल उत्पादों के लिए एजेंट और रासायनिक कच्चे माल को कम करने के लिए . औद्योगिक सिलिकॉन का डाउनस्ट्रीम मुख्य रूप से पॉलीसिलिकॉन, अलुमिनम एल्रॉय और ऑर्गेनिक सिलिकॉन और ऑर्गेनिक सिलिकॉन, ऑर्किंग के लिए है। क्रमश।
2. उत्पादन कच्चे माल
औद्योगिक सिलिकॉन को सिलिका (क्वार्ट्ज रेत) के साथ एक इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी में कच्चे माल और कार्बनसैस सामग्री के रूप में गलाने के द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो कि एजेंट . को कम करने के रूप में कार्बनसैस सामग्री के रूप में होता है। भट्ठी में .
(1) सिलिका आवश्यकताएं
औद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन को परिष्कृत सामग्री की आवश्यकता होती है, जिसे भट्ठी . में खिलाया जाना चाहिए।
इसके अलावा, सिलिका आमतौर पर क्वार्ट्ज या कंकड़ के रूप में होती है, और भट्ठी में जोड़े जाने पर उच्च गर्मी प्रतिरोध . होना चाहिए, इसे गर्मी के कारण होने वाले चरण परिवर्तन के बाद शायद ही कभी दरार करना चाहिए, और मजबूत क्षति का शुरुआती तापमान यथासंभव उच्च होना चाहिए . सिलिका की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है {2 {
(2) के लिए एजेंटों को कम करने की आवश्यकताएं और प्रकारऔद्योगिक सिलिकॉनगलाने
सैद्धांतिक रूप से, औद्योगिक सिलिकॉन स्मेल्टिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले कम करने वाले एजेंटों में चारकोल, पेट्रोलियम कोक, सेमी-कोक, डामर कोक और बिटुमिनस कोयला . हालांकि, बाद में अशुद्धता हटाने के बीच संबंधों को कम करने के लिए सख्त आवश्यकताएं होती हैं, जो कि कम हो जाती है, पदार्थ, कम नमी सामग्री, उच्च प्रतिरोधकता, मजबूत प्रतिक्रिया गतिविधि और कुछ यांत्रिक शक्ति .
3. उत्पादन प्रक्रिया
कच्चे सिलिका को धोने, स्क्रीनिंग और सुखाने के बाद, कच्चे माल को अलग -अलग अनुपात में मिलाया जाता है, जिसका उपयोग किया जाने वाला एजेंट को कम करने वाले एजेंट के प्रकार के अनुसार . प्रत्येक सामग्री का अनुपात एक कंप्यूटर प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित किया जाता है, मिश्रित और विद्युत भट्टी में डाल दिया जाता है; अत्यधिक स्वचालित और बड़े पैमाने पर फीडिंग प्रक्रिया को लगातार . विद्युत प्रवाह को इलेक्ट्रोड के माध्यम से पारित किया जाता है, जो मस्तिष्क में सामग्री को गर्म करने के लिए इलेक्ट्रोड के माध्यम से पारित किया जाता है . इसकी लिक्विडस लाइन 1410 डिग्री . से ऊपर है। स्टेट . यह सिलिकॉन आउटलेट के माध्यम से जारी किया जाता है और सिलिकॉन इंगॉट्स . में डाला जाता है।
इलेक्ट्रिक भट्ठी से बहने वाली गैस धूल चली जाती है, और माइक्रोसिलिका पाउडर उत्पादों को प्राप्त करने के लिए सिलिकॉन पाउडर बरामद किया जाता है; कंक्रीट के विभिन्न गुणों में सुधार करने के लिए माइक्रोसिलिका को कंक्रीट के साथ मिलाया जाता है; इसका उपयोग बिजली की भट्टी में लौटने के लिए एक कच्चे माल के रूप में भी किया जा सकता है, रबर के लिए एक भराव, उर्वरकों के लिए एक एंटी-कुकिंग एजेंट, सिलिकेट ईंटों के लिए एक कच्चा माल और दुर्दम्य सामग्री, उत्पादन के लिए एक उत्प्रेरक और अन्य उपयोग .}}}}}}}}} {
के उत्पादन मेंऔद्योगिक सिलिकॉन, सिलिकॉन का कमी सूत्र है:
Sio 2+2 c═si +2 co (t =2073 k)
Sio 2+ c═sio+Co (साइड रिएक्शन)
उत्पादित औद्योगिक सिलिकॉन की शुद्धता 98% और 99% के बीच है, और अशुद्धियां सिलिका और कार्बन सामग्री (पेट्रोलियम कोक, स्वच्छ कोयला कार्बन इलेक्ट्रोड, आदि सहित .) . से आती हैं आर्क भट्ठी उपकरणों को नुकसान की अलग -अलग डिग्री होती है, जैसे कि इलेक्ट्रोड एब्लेशन और भट्टी अस्तर क्षति . उपरोक्त द्वारा निर्मित अधिकांश धातु सिलिकॉन ब्लॉक रूप में है . यदि सिलिकॉन ब्लॉक को क्रशिंग और रिफाइनिंग के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है, तो {{{overs { उत्पाद कण आकार को 30-425 की सीमा के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है। प्रक्रिया समायोजन . के माध्यम से जाल
सौर पॉलीसिलिकॉन की तैयारी प्रौद्योगिकियों में मुख्य रूप से रासायनिक विधि और भौतिक विधि . शामिल हैं, वर्तमान में, सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन तैयार करने के लिए मुख्यधारा की प्रक्रिया रासायनिक विधि है, जो वैश्विक आउटपुट . के लगभग 80% के लिए होती है। शुद्धिकरण औद्योगिक सिलिकॉन में एक उच्च शुद्धता होती है, लेकिन धातुकर्म विधि की एक छोटी प्रक्रिया होती है, पर्यावरण के अनुकूल, कम लागत है, और अधिक विकास की संभावनाएं हैं . धातुकर्म विधि का तात्पर्य सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन का उपयोग करके सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन तैयार करने की एक विधि को है, जो कि सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन को तैयार करने की एक विधि को संदर्भित करता है।औद्योगिक सिलिकॉनकच्चे माल के रूप में, हाइड्रोमेटेलरजी, वैक्यूम पिघलने, ऑक्सीकरण शोधन, दिशात्मक जमने, विशेष क्षेत्र पिघलने और अन्य प्रौद्योगिकियों के संयोजन का उपयोग करके .
धातुकर्म विधि की विशेषता यह है कि सिलिकॉन शुद्धिकरण प्रक्रिया . के दौरान किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, सिलिकॉन और अशुद्धियों के बीच भौतिक गुणों में अंतर पर भरोसा करते हुए, अशुद्धियों को मटालर्जिकल स्मेल्टिंग द्वारा हटा दिया जाता है, जो कि सोलर कोशिकाओं के प्रदर्शन की आवश्यकताओं को पूरा करता है, और इस क्षेत्र में हॉटस्पॉट .
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