🏝️也许是你所不了解的: 工业硅冶炼就是通过一定的技术手段将硅元素从硅石或其氧化物中提取出来的过程。 工业硅冶炼理论上有热分解法、电解法和电热还原法等三种方法。所谓热分解法就是将氧化物加热到较高温度,使其中的氧元素和有价元素分离的过程。对于硅石而言,由于硅与氧的亲和力很大,需将其加热至2000度以上甚至更高才能分解,这在实际生产中很难实现,因此工业硅的生产不易采用热分解。电解法是指利用电能使金属硅从含金属盐类的溶液中析出,该方法的关键是找到能将金属矿物溶解的溶液,对于硅石而言,目前世界上还未见电解法生产工业硅的报道。 目前,电热还原法是世界上生产工业硅最常见的方法。该方法主要是利用还原剂、硅与氧亲和力的差异,将于氧亲和力强的还原剂和力较弱的硅从矿石中还原出来。但由于硅与氧的亲和力较强,在常温下很难将其还原,一般需要加热到高温才发生反应,由于所需温度较高,常规加热很难达到,因而采用电级加热,所以又称为电热法。 采用电热法冶炼工业硅时,选择合适的还原剂是关键。由于工业上常用的还原剂受到其来源和价格的影响,所以理论上可以用作工业硅还原熔炼的仅有碳质还原剂、H₂、部分廉价金属等。在实际生产中,半导体硅本身其价格较低,不宜采用活泼金属对其大量生产,而碳质还原剂来源广泛,价值相对低廉。因此,工业硅的生产常采用碳质还原剂。 利用电热还原法生产工业硅,通常需要在硅石的熔点以上的温度进行。工业硅冶炼矿热炉内,还原剂同时还原多种氧化物时,各氧化物被还原数量的比例时一定的。炉料中杂质铁、铝和钙的氧化物在冶炼过程中均被还原。由于炉料中的主要杂质以氧化铁的稳定性最好,氧化铝次之,氧化钙最不稳定,因此,碳质还原剂对炉料各物质的还原是有选择性的。当体系内碳质还原剂过量时,体系内的主要氧化物均被还原。另外,由于氧化物的稳定性与温度有关,温度越高,氧化物稳定性越差,也越容易被还原,且不同氧化物之间被还原的数量差别越小。因此,在工业硅冶炼过程中要注意控制矿石中各氧化物的含量、碳质还原剂的数量及冶炼温度和操作技术,以便将硅石中的硅单质尽可能从硅石中还原出来,同时将杂质元素尽可能的留在渣中。#我的意中人是盖世英雄#553#441#4203#3301
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