Metall de siliciés una important matèria primera metal·lúrgica, àmpliament utilitzada en molts camps com el ferro i l’acer, l’aliatge, la fotovoltaica, etc. El procés de producció de metall de silici inclou principalment tres passos principals: apòsit de mineral, fosa i perfeccionament. Amb el desenvolupament continu de la ciència i la tecnologia, els mètodes de fabricació del metall de silici s’han millorat contínuament amb l’objectiu d’augmentar la seva puresa i rendiment.
Tres etapes
Etapa de benefici
El mineral principal de metall de silici és el quars i el quarsita té un alt contingut en sílice que pot arribar a superar el 95%. La beneficiació es refereix a la separació de minerals útils del mineral brut i a l’eliminació d’impureses d’ells. El procés de benefici es divideix en dos tipus: sec i humit. La beneficiació seca generalment utilitza mètodes físics simples per a la separació, com ara diferències de color i densitat. La beneficiació humida, en canvi, requereix mètodes de dissolució o flotació per extreure químicament minerals útils.
Etapa de fosa
La fosa és un procés en què el mineral obtingut de la beneficiació està sotmès a una sèrie de reaccions de calefacció i química per obtenir metall de silici. El mètode de fosa que s’utilitza habitualment és la fosa de forn elèctric. La fosa del forn implica la reducció de la sílice en minerals de quars al metall de silici mitjançant electricitat. El procés de fosa implica una calefacció a alta temperatura, de manera que els equips de fosa ha de tenir una gran resistència a la calor. El procés de fosa també produeix una gran quantitat de diòxid de carboni i diòxid de sofre i altres gasos nocius, que han de ser tractats i descarregats.
Etapa de refinació
El refinament es refereix a la purificació posterior del metall de silici fet per eliminar les impureses. Els mètodes comuns utilitzats en el procés de refinació són la lixiviació d’àcids nítrics i l’extracció de dissolvents. El mètode de lixiviació d’àcid nítric és utilitzar l’àcid nítric per tractar el metall de silici i eliminar les impureses. El mètode d’extracció de dissolvents és utilitzar les propietats de solubilitat del dissolvent, el metall de silici dissolt al dissolvent i, a continuació, a través de l’extracció per separar les impureses. El procés de refinació també ha de controlar la temperatura i la quantitat de dissolvent per assegurar l’efecte refinador i la qualitat del producte.
El procés de producció de metall de silici pot tenir certs problemes ambientals. El seu procés de producció genera una gran quantitat d’escòria i aigües residuals, que han de ser tractades i reciclades d’acord amb les regulacions rellevants dels productors per minimitzar l’impacte negatiu sobre el medi ambient.
