金属硅改变世界

我们非常熟悉有机硅、铝合金和光伏板。但你知道它们都含有金属硅吗？什么是金属硅？它是如何生产的？它的应用有哪些？我们将在文章中回答这些问题。

金属硅在化学工业中用作铝合金的成分或生产有机硅和硅氧烷的材料。它也是生产光伏板的关键原材料。

工艺流程
工厂生产的金属硅的纯硅含量非常高（Si ≥ 98.5%）。该产品的原材料包括石英岩（由二氧化硅 (SiO2) 制成的天然矿物）以及煤炭和木材。金属硅的生产温度约为。2000C 电弧炉。主要原材料石英石主要来自 PCC Silicium SA 拥有的波兰矿山，该矿山位于凯尔采附近的扎古尔泽。冰岛的工厂拥有特殊的过滤装置，几乎可以完全去除生产过程中产生的空气中的灰尘。在此过程中，会形成两种附加产品——微硅粉和硅渣，并进行销售。

在此过程中，大部分石英 (SiO 2) 被碳 (C) 还原为碳化硅 (SiC)，碳化硅 (SiC) 是未在电弧电极中反应的剩余石英部分的还原剂。

其化学反应如下：

SiO2 + 2C = Si + 2CO

SiO2 + 3C = SiC + 2CO（在炉子下部）

最终反应发生在炉中心上方，温度高于 1835oC。电极尖端和炉中心之间的电弧保持 2000oC 的温度。

化学反应的最后阶段可描述如下：

2SiO2 + 3SiC = 4Si + SiO + 3CO

SiO + SiC = 2Si + CO

在最后的反应中，形成纯硅，并以金属硅的形式从熔炉中取出。

熔融金属硅从熔炉中提取到坩埚，然后转移到铸造厂，在那里进行精炼和铸锭过程。冷却后，钢锭被预粉碎并暂时储存在熔炉区域。然后，产品被转移到破碎阶段，并以这种形式包装运输。

副产品
其中一种产品是 MicroSilica，它在特殊的袋式过滤器中与烟气分离。大部分原料转化为金属硅，生产过程中产生极少量的固体副产品。一小部分原料被加工成炉渣。生产过程中产生的所有废气均经过进一步处理和净化。

应用
如上所述，金属硅是铝合金的一种成分，化学工业用它来生产有机硅。它在电子工业和太阳能领域（太阳能电池板、硅芯片、半导体）也很受欢迎。它可以改善铝的性能，例如强度、硬度或流动性。添加金属硅使铝合金变得坚固且轻质。硅金属还可用于汽车工业，作为铸铁制成的较重零件的替代品。合金轮毂和发动机缸体是车辆部件，通常采用添加硅的铝铸件生产。金属硅是许多行业的关键原材料。如果没有硅，我们就无法使用计算机、太阳能电池板和许多建筑产品。新的 PCC 工厂生产金属硅，仅使用来自冰岛闻名的地热资源的绿色能源。这使我们能够提供最高品质的金属硅，其生产过程中二氧化碳排放量比其他工厂低三倍。