1. Definicija
Metalurški silicijum(takođe poznat kaoindustrijski silicijumilikristalni silicijum) - je oblik silicijuma visoke čistoće proizveden karbotermičnom redukcijom silicijum dioksida (SiO₂) u električnoj lučnoj peći. Obično sadrži98%-99,5% silicijumsa nečistoćama kao što su gvožđe (Fe), aluminijum (Al) i kalcijum (Ca).
2. Glavne karakteristike
Hemijski simbol: Si
Izgled: Plavkasto-siva, krhka kristalna čvrsta supstanca
Nivoi čistoće:
Metalurški kvalitet silicijuma (MG-Si): 97%-99% Si (koristi se u legurama, hemikalijama).
Silicijum hemijskog kvaliteta): >99% Si (za proizvodnju silikona).
Elektronski silicijum (EG-Si): 99,9999%+ (za proizvodnju poluprovodnika).
Gustina: 2,33 g/cm³
Tačka topljenja: 1414 stepeni (2577 stepeni F)
Tačka ključanja: 3265 stepeni (5909 stepeni F)
3. Način proizvodnje
Glavni proces:Karbotermična redukcijau pećima sa potopljenim lukom.
Sirovine: Kvarc (SiO₂) + ugljenik (naftni koks/ugalj/ugalj).
Reakcija:
SiO2+2C1800–2000 stepeni Si+2CO↑
Energetski intenzivan: Obavezno12 000-14 000 kWh po tonisilicijum
4. Glavne aplikacije
metalurgija:
Aluminijske legure(povećavaju snagu i otpornost na toplotu).
Silicijum čelik(za jezgra transformatora).
Hemijska industrija:
Silikoni(zaptivači, maziva, smole).
Polisilicij(za solarne ćelije i poluprovodnike).
Elektronika:
Silicijum ultra visoke čistoće zapoluprovodnici, mikro kola i fotoćelije.
5. Tržište i industrija
Vodeći proizvođači: Kina (~70% svjetske proizvodnje), Norveška, Brazil, SAD.
Faktori cijene: Troškovi električne energije, ekološka politika, potražnja za solarnom energijom.
6. Skladištenje i sigurnost
Osetljiv na vlagu: Mora se čuvati u suvim uslovima kako bi se sprečila oksidacija.
Zapaljivo: Fini silicijumski prah može eksplodirati ako ga pogodi varnica.