大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于工业冶炼操作工艺问题,于是小编就整理了3个相关介绍工业硅冶炼操作工艺的解答,让我们一起看看吧。

  1. 硅的冶炼和提纯化学方程式?
  2. 冶炼工业硅的炉温要达到多少度?
  3. 多晶硅冶炼过程?

硅的冶炼和提纯化学方程式?

先用碳在电炉还原二氧化硅制得粗硅.用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅可制得高纯度硅.

Si+4HCl==高温==SiCl4+2H2

工业硅冶炼操作工艺,工业硅冶炼操作工艺规程
(图片来源网络,侵删)

SiCl4+2H2==高温==Si+4HCl

请先看一下过程

纯净的硅(Si)是从自然界中的石英矿石(主要成分二氧化硅)中提取出来的,分几步反应:

工业硅冶炼操作工艺,工业硅冶炼操作工艺规程
(图片来源网络,侵删)

1.二氧化硅和炭粉在高温条件下反应,生成粗硅:

SiO2+2C==Si(粗)+2CO

2.粗硅和氯气在高温条件下反应生成氯化硅:

工业硅冶炼操作工艺,工业硅冶炼操作工艺规程
(图片来源网络,侵删)

Si(粗)+2Cl2==SiCl4

3.氯化硅和氢气在高温条件下反应得到纯净硅:

粗硅制取焦炭还原石英砂)SiO2+2C=Si(粗)+2CO 提纯方法:Si(粗)+2Cl2(g)=SiCl4(l)SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl最后得到纯硅

冶炼工业硅的炉温要达到多少度?

以石英砂(SIO2)和C为原料在矿热炉(其中一个装置就是电炉)中炼制粗硅:SiO2+2C=Si(粗硅)+2CO↑ 炉料的配置一般为石英砂100公斤,碳质还原剂可以石油焦木炭)30~50公斤。矿热炉中的温度能达到1800℃。 这是粗硅的精炼:Si+3HCl=SiHCl3+H2 SiHCl3+H2=Si(纯硅)+3HCl

多晶硅冶炼过程?

回答如下:多晶硅冶炼是指将硅矿经过一系列的化学反应和物理处理,提纯成多晶硅的过程。

多晶硅冶炼的主要步骤如下:

1. 硅矿破碎:将原料硅矿进行破碎,使其颗粒大小适合进行后续处理。

2. 碳热还原:将破碎后的硅矿与碳源(如煤、焦炭等)混合,在高温下进行碳热还原反应。反应中的碳与硅矿中的氧发生反应,生成二氧化碳气体,同时还原出金属硅

3. 溶解:经过碳热还原反应后,得到的硅块经过溶解,使其转化为液态硅。

4. 过滤:将液态硅通过过滤器进行过滤,去除其中的杂质和固体颗粒。

5. 结晶:将过滤后的液态硅进行冷却,使其逐渐结晶成为多晶硅。

6. 切割:将结晶后的多晶硅进行切割,得到所需尺寸和形状的硅片

7. 清洗和包装:对切割得到的硅片进行清洗,去除表面的杂质,然后进行包装,以便后续的应用

需要注意的是,多晶硅冶炼是一个复杂的工艺过程,其中涉及到的温度、压力、化学反应等参数都需要严格控制,以保证最终产品质量和纯度。同时,多晶硅冶炼也是一个能耗较高的过程,对环境造成一定的影响。因此,在冶炼过程中需要***取相应的环保措施,减少对环境的影响。

多晶硅的冶炼过程主要包括以下几个步骤:

原料准备:多晶硅的主要原料是高纯度的石英砂(SiO2)和木炭(C)。首先,将石英砂和木炭按一定比例混合,并进行粉碎和筛分,以确保原料的均匀性和适合的颗粒大小。

电弧炉冶炼:将混合好的原料放入电弧炉中进行冶炼。电弧炉是一种高温设备,通过电弧放电产生高温,使原料在高温下发生化学反应。在冶炼过程中,木炭作为还原剂,与石英砂发生反应,生成多晶硅和一氧化碳气体。

熔炼和净化:在电弧炉中,多晶硅以液态形式存在。通过控制温度和冷却速度,使多晶硅逐渐凝固成块。同时,通过添加适量的净化剂(如氯化氢)和进行气体冷凝,可以去除多晶硅中的杂质,提高其纯度。

切割和加工:凝固成块的多晶硅经过切割和加工,可以得到不同形状和尺寸的多晶硅块或片。这些多晶硅块或片可以用于制造太阳能电池集成电路等应用。


需要注意的是,上述是多晶硅的一种冶炼过程,实际上还有其他不同的冶炼方法和工艺流程,具体的冶炼过程可能会因生产厂家技术水平和产品要求而有所不同。

到此,以上就是小编对于工业硅冶炼操作工艺的问题就介绍到这了,希望介绍关于工业硅冶炼操作工艺的3点解答对大家有用。