Una anàlisi completa del procés de producció de pols de silici metàl·lic: passos clau de matèries primeres al producte acabat.

Les matèries primeres d’alta qualitat són la base per produir pols de silici metàl·lic d’alta qualitat. Les matèries primeres primàries per produirpols de silici metàl·licsón agents reductors de pedra de sílice i de carboni. La pedra de sílice s’ha de seleccionar amb un alt contingut en sílice (normalment superior o igual al 98%) i nivells de impuresa baixos, amb tipus comuns que inclouen quarsita i roca de quarsita; Els agents reductors basats en carboni són típicament el coc de petroli, el carbó vegetal o el carbó bituminós, que requereixen un alt contingut en carboni fix i un baix contingut de cendra. Abans d’entrar al procés de producció, les matèries primeres han de patir un pretractament: la pedra de sílice es tritura i es analitza per assegurar que la mida de les partícules compleix els requisits de producció, normalment controlats entre 10-50 mm; Els agents reductors basats en carboni també es trituren i es projecten, seguits de l’assecat per eliminar la humitat, evitant la interferència amb la transferència de calor i les reaccions químiques en processos posteriors.

La fosa és el procés bàsic en la producció de pols de silici, normalment realitzat amb un forn d’arc elèctric. Els agents reductors basats en sílice i carboni pre-tractats es barregen en una relació específica i s’afegeixen al forn d’arc elèctric. A temperatures elevades (1800-2000 graus), la sílice de la sílice reacciona químicament amb els agents reductors basats en carboni per produir silici i monòxid de carboni. Durant la reacció, es controlen paràmetres com la posició de l’elèctrode, la intensitat de corrent i la velocitat d’alimentació de matèries primeres per mantenir la temperatura estable i les reaccions químiques dins del forn. Després d’un període de fosa, el silici generat s’acumula a la part inferior del forn. Un cop assolit una quantitat suficient, el silici fos es descarrega i es fixa en lingots de silici. Durant el procés de fosa del forn d’arc elèctric, l’atmosfera i la temperatura del forn s’han de controlar estrictament per minimitzar la contaminació per la impuresa i millorar la puresa del silici metàl·lic.

Els lingots de silici llançats des del forn de l’arc elèctric s’han de processar més en forma de pols. En primer lloc, s’utilitza una trituradora per trencar els lingots de silici en trossos més petits, amb els blocs de silici triturats normalment de mida de 20 a 100 mm. Els blocs de silici triturats s'incorporen a equips de trituració per a un processament posterior. Els equips de mòlta d'ús comú inclouen molins de boles i fàbriques de Raymond. Durant el procés de mòlta, es controlen paràmetres com el temps de mòlta, el tipus i la quantitat de medis de mòlta per triturar els blocs de silici enpols de silici metàl·licde la mida de partícula desitjada. Per obtenir pols de silici metàl·lic amb mida de partícula uniforme, el material terrestre es analitza més mitjançant un dispositiu de cribratge per eliminar partícules que no compleixen els requisits de la mida de les partícules. Típicament, la mida de la partícula de pols de silici metàl·lic es troba entre 80 i 325 malla.

Per complir els requisits de puresa de la pols de silici metàl·lic per a diferents indústries, el terrenypols de silici metàl·licnormalment es sotmet a un tractament de purificació. Els mètodes de purificació habituals inclouen la purificació química i la purificació física. La purificació química implica principalment eliminar impureses metàl·liques i no metàl·liques com el ferro, l’alumini i el calci de la pols de silici metàl·lic mitjançant lixiviació àcida, lixiviació alcalí i altres mètodes; La purificació física utilitza mètodes com la separació magnètica i la separació de la gravetat, utilitzant les diferències de propietat física entre les impureses i el silici per separar les impureses. Durant el procés de purificació, els paràmetres del procés s’han de controlar estrictament per assegurar -se que s’eliminen les impureses sense afectar el rendiment de la pols de silici metàl·lic. La pols de silici de metall purificat ha de patir proves de qualitat rigoroses, amb ítems de prova que inclouen distribució de mida de partícules, composició química (contingut de diòxid de silici, contingut d’impuresa, etc.) i propietats físiques (densitat massiva, fluïdesa, etc.). Només es pot empaquetar i vendre en pols de silici metàl·lic que compleix tots els estàndards de qualitat com a productes acabats.

La pols de silici de metall acabada es sol envasar en contenidors segellats per evitar l’absorció, l’oxidació o la contaminació d’humitat durant l’emmagatzematge i el transport. Els materials d'embalatge habituals inclouen bosses de teixit de plàstic i bosses de paper compostes, amb especificacions d'embalatge determinades en funció dels requisits del client, normalment 25 kg per bossa o 50 kg per bossa. La pols de silici metàl·lic envasat s’ha d’emmagatzemar en un magatzem sec i ben ventilat, allunyat de l’aire humit i les substàncies corrosives, i allunyar-se de les fonts de foc i fonts de calor per evitar incendis o explosions. Durant l’emmagatzematge, s’han de realitzar comprovacions puntuals al producte per assegurar una qualitat constant.