金属硅的冶炼工艺

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　　金属硅熔炼属于高耗能制造业，金属硅的生产在我国已经有着悠久的历史，随着国家能源政策的收紧和节能减排的发展，以及对新能源的推动，已经成为金属硅熔炼的首要产品和工艺，国内很多新能源企业建设金属硅、多晶硅、单晶硅、太阳能电池等一系列循环产业链，未来几年必将影响我国整个能源领域的发展和新能源的应用。化工生产用硅的必要性中国生产的金属硅(含硅量主要为98.5%)、以冶金硅、化学硅(含硅量主要为99.85%)为主的生产从20世纪90年代中期开始发展起来，中国化学硅产量和出口量增长较快。1999年至2001年，中国对日化学硅出口达到2.2万吨、3万吨、4万吨，2001年中国对日化学硅出口已占日本化学硅进口的40%以上。

　　中国开始加入化学硅的生产国和供应国的行列，生产化学金属硅的企业越来越多。中国金属硅的年生产能力从2002年的10万吨迅速增长到2004年的120万吨。其结果是国家发改委对其实施制裁，2006年金属硅的实际产量降至70万吨。

　　化学硅是指用于生产有机硅和多晶硅的硅金属。从世界范围来看，冶金硅的消耗量大于化学硅的消耗量，但随着科学技术的不断发展，化学硅用于有机硅和半导体生产等领域不断扩大，广泛应用于生产有机硅单体和聚合物硅油、硅橡胶、有机硅树脂建筑防腐、防水剂等。它们具有耐高温、电气绝缘、耐辐射、防水等独特性能。适用于电气、航空、机械、化工、制药、国防、建筑等部门。

　　作为集成电路核心的电子元器件，95%以上都是由半导体硅制成的，是当代信息产业的支柱。用于“信息高速公路”的光纤也是由硅金属制成的。美国和欧盟已经占据了金属硅总消费量的一半以上。化学硅作为高新技术领域和重要的基础产业被广泛应用，其消费量有稳步增长的趋势。在国际市场的正常情况下，化学硅的售价比冶金硅每吨高出300-400美元。因此，需要大力发展化学硅生产，无论是满足出口和国内需求，还是提高金属硅企业的经济效益，提高产品质量。

　　化学硅生产原料在化学硅生产中，原料是实现良好运转的前提。以石英岩为原料生产化学金属硅，以低灰分含碳材料为还原剂。电炉生产化学硅的主要原料是硅和碳。碳的原料主要是石油焦，用无烟煤或木炭，也可以掺部分，以增加阻力的装料比。

　　硅氧化物矿物金属硅的冶炼工艺是无渣工艺，化学硅冶炼对硅的选择比较严格，不仅杂质含量少，而且要求机械强度高，足够的热稳定性，合适的粒度组成。硅适合用于化学硅熔炼。天然形式的二氧化硅要么作为一种矿物存在。