المعدن السيليكونهي مادة خام معدنية مهمة ، وتستخدم على نطاق واسع في العديد من الحقول مثل الحديد والصلب ، والسبائك ، والخلط الكهروضوئي وما إلى ذلك. تشمل عملية إنتاج المعدن السيليكون بشكل رئيسي ثلاث خطوات رئيسية: خلع الملابس الخام والصهر والتكرير. مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا ، تم تحسين أساليب التصنيع للمعادن السيليكون بشكل مستمر بهدف زيادة نقاءها وعائدها.
ثلاث مراحل
مرحلة الاستفادة
خام المعدن الرئيسي للسيليكون هو الكوارتز ، والكوارتزيت لديه محتوى عالي السيليكا يمكن أن يصل إلى أكثر من 95 ٪. يشير الاستفادة إلى فصل المعادن المفيدة عن الخام الخام وإزالة الشوائب عنها. تنقسم عملية الاستفادة إلى نوعين: جاف ورطب. يستخدم الاستفادة الجافة عمومًا طرقًا مادية بسيطة للفصل ، مثل الاختلافات في اللون والكثافة. من ناحية أخرى ، يتطلب الاستفادة الرطبة طرق الذوبان أو التعويم لاستخراج معادن مفيدة كيميائيًا.
مرحلة الصهر
الصهر هو عملية يتعرض فيها الخام الذي تم الحصول عليه من الاستفادة لسلسلة من التدفئة والتفاعلات الكيميائية للحصول على المعدن السيليكون. طريقة الصهر شائعة الاستخدام هي صهر الفرن الكهربائي. يتضمن صهر الفرن تقليل السيليكا في خامات الكوارتز إلى المعدن السيليكون عن طريق الكهرباء. تتضمن عملية الصهر تسخينًا مرتفعًا في درجات الحرارة ، وبالتالي فإن معدات الصهر تحتاج إلى مقاومة عالية للحرارة. تنتج عملية الصهر أيضًا كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وغيرها من الغازات الضارة ، والتي تحتاج إلى علاج وتفريغها.
مرحلة التكرير
يشير التكرير إلى مزيد من تنقية المعدن السيليكون المصهر لإزالة الشوائب. الطرق الشائعة المستخدمة في عملية التكرير هي ترشيح حمض النيتريك واستخراج المذيبات. طريقة ترشيح حمض النيتريك هي استخدام حمض النيتريك لعلاج معدن السيليكون وإزالة الشوائب. تتمثل طريقة استخراج المذيبات في استخدام خصائص ذوبان المذيبات ، ومعدن السيليكون المذاب في المذيب ، ثم من خلال الاستخراج لفصل الشوائب. تحتاج عملية التكرير أيضًا إلى التحكم في درجة الحرارة وكمية المذيب لضمان تأثير التكرير وجودة المنتج.
قد يكون لعملية إنتاج المعدن السيليكون بعض المشكلات البيئية. تولد عملية الإنتاج كمية كبيرة من الخبث والمياه العادمة ، والتي ينبغي معالجتها وإعادة تدويرها وفقًا للوائح ذات الصلة من قبل المنتجين لتقليل التأثير السلبي على البيئة.
