Một phân tích toàn diện về quy trình sản xuất bột silicon kim loại: Các bước chính từ nguyên liệu thô đến thành phẩm!

Nguyên liệu thô chất lượng cao là nền tảng để sản xuất bột silicon kim loại chất lượng cao. Nguyên liệu chính để sản xuấtBột silicon kim loạilà đá silica và chất khử dựa trên carbon. Đá silica nên được chọn với hàm lượng silica cao (thường lớn hơn hoặc bằng 98%) và mức độ tạp chất thấp, với các loại phổ biến bao gồm đá thạch anh và đá thạch anh; Các chất khử dựa trên carbon thường là than cốc dầu mỏ, than hoặc than bitum, đòi hỏi hàm lượng carbon cố định cao và hàm lượng tro thấp. Trước khi vào quy trình sản xuất, nguyên liệu thô phải trải qua tiền xử lý: Đá silica bị nghiền nát và sàng lọc để đảm bảo kích thước hạt đáp ứng các yêu cầu sản xuất, thường được kiểm soát trong khoảng 10-50 mm; Các chất khử dựa trên carbon cũng bị nghiền nát và sàng lọc, sau đó làm khô để loại bỏ độ ẩm, ngăn ngừa sự can thiệp với truyền nhiệt và phản ứng hóa học trong các quá trình tiếp theo.

Mất là quá trình cốt lõi trong sản xuất bột silicon, thường được thực hiện bằng cách sử dụng lò hồ quang điện. Các chất giảm silica và carbon được xử lý trước được trộn theo tỷ lệ cụ thể và được thêm vào lò hồ quang điện. Dưới nhiệt độ cao (1800-2000 độ), silica trong silica phản ứng hóa học với các chất khử dựa trên carbon để tạo ra silicon và carbon monoxide. Trong quá trình phản ứng, các thông số như vị trí điện cực, cường độ dòng điện và tốc độ cho ăn nguyên liệu thô được kiểm soát để duy trì nhiệt độ ổn định và các phản ứng hóa học trong lò. Sau một thời gian nấu chảy, silicon được tạo ra tích tụ ở dưới cùng của lò. Sau khi đạt được một lượng đủ, silicon nóng chảy được thải ra và đúc vào các thỏi silicon. Trong quá trình lò luyện lò điện, không khí và nhiệt độ lò phải được kiểm soát nghiêm ngặt để giảm thiểu ô nhiễm tạp chất và tăng cường độ tinh khiết của silicon kim loại.

Các thỏi silicon được đúc từ lò hồ quang điện phải được xử lý thêm thành dạng bột. Đầu tiên, một máy nghiền được sử dụng để chia các thỏi silicon thành các mảnh nhỏ hơn, với các khối silicon bị nghiền nát thường có kích thước từ 20 đến 100 mm. Các khối silicon bị nghiền nát sau đó được đưa vào thiết bị mài để xử lý thêm. Thiết bị mài thường được sử dụng bao gồm các nhà máy bóng và nhà máy Raymond. Trong quá trình mài, các tham số như thời gian mài, loại và số lượng phương tiện mài được kiểm soát để mài các khối silicon vàoBột silicon kim loạicủa kích thước hạt mong muốn. Để thu được bột silicon kim loại có kích thước hạt đồng nhất, vật liệu mặt đất được sàng lọc thêm bằng cách sử dụng thiết bị sàng lọc để loại bỏ các hạt không đáp ứng các yêu cầu kích thước hạt. Thông thường, phạm vi kích thước hạt của bột silicon kim loại nằm trong khoảng từ 80 đến 325 lưới.

Để đáp ứng các yêu cầu tinh khiết của bột silicon kim loại cho các ngành công nghiệp khác nhau, mặt đấtBột silicon kim loạithường trải qua điều trị tinh chế. Phương pháp tinh chế phổ biến bao gồm tinh chế hóa học và tinh chế vật lý. Tinh chế hóa học chủ yếu liên quan đến việc loại bỏ các tạp chất kim loại và phi kim loại như sắt, nhôm và canxi từ bột silic kim loại thông qua nước lọc axit, lọc kiềm và các phương pháp khác; Tinh chế vật lý sử dụng các phương pháp như phân tách từ tính và tách trọng lực, sử dụng sự khác biệt về tính chất vật lý giữa tạp chất và silicon để tách các tạp chất. Trong quá trình tinh chế, các thông số xử lý phải được kiểm soát nghiêm ngặt để đảm bảo rằng các tạp chất được loại bỏ mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của bột silicon kim loại. Bột silicon kim loại tinh khiết phải trải qua thử nghiệm chất lượng nghiêm ngặt, với các vật phẩm thử nghiệm bao gồm phân bố kích thước hạt, thành phần hóa học (hàm lượng silicon dioxide, hàm lượng tạp chất, v.v.) và tính chất vật lý (mật độ khối, khả năng chảy, v.v.). Chỉ có bột silicon kim loại đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn chất lượng mới có thể được đóng gói và bán dưới dạng thành phẩm.

Bột silicon kim loại hoàn thành thường được đóng gói trong các thùng chứa kín để ngăn ngừa sự hấp thụ độ ẩm, oxy hóa hoặc ô nhiễm trong quá trình lưu trữ và vận chuyển. Các vật liệu đóng gói phổ biến bao gồm túi dệt nhựa và túi giấy composite, với thông số kỹ thuật đóng gói được xác định dựa trên yêu cầu của khách hàng, thường là 25 kg mỗi túi hoặc 50 kg mỗi túi. Bột silicon kim loại đóng gói nên được lưu trữ trong một nhà kho khô, thông thoáng, tránh xa không khí ẩm và các chất ăn mòn, và tránh xa các nguồn lửa và nguồn nhiệt để ngăn chặn đám cháy hoặc nổ. Trong quá trình lưu trữ, kiểm tra điểm thường xuyên nên được tiến hành trên sản phẩm để đảm bảo chất lượng nhất quán.