高硅氧化锌矿浸出脱硅工艺技术
2019-01-07 07:51:26
前言
随着锌用途范围的扩大，世界各国锌产品消耗逐年增加。硫化锌矿日渐供应不足，氧化锌矿的开采利用逐渐引起人们的重视。氧化锌矿主要是含有硅酸锌矿Zn2SiO4，异极矿Zn4(Si2O7)(OH)2·H2O和菱锌矿Zn2CO3的含锌矿物，有些氧化锌矿含锌品位高达20%～30%，其特点是：
1、氧化矿很难通过选矿富集；
2、含可溶硅高，浸出矿浆很难实现固液分离。在未解决浸出矿浆难过滤问题之前，一般采用火法冶炼处理，但在能源日益紧张和环保要求日益严格情况下，氧化锌矿火法冶炼逐渐被湿法冶炼工艺取代。
湿法处理氧化锌矿的最大难点是浸出时生成难以过滤的胶质SiO2。几十年来人们围绕着如何获得易于过滤的矿浆，做了大量的工作，经过长期的研究，在应对矿浆中硅的危害方面取得了突破，已有一些处理硅酸锌矿的酸浸技术用于工业生产。
2004年笔者参加国外某氧化锌矿湿法冶炼半工业试验，对当地矿石的浸出脱硅工艺进行多方案探索，提出新的浸出脱硅工艺，并将新工艺在半工业试验厂实施。新工艺与原工艺对比，锌回收率提高9.4%，酸碱消耗降低50%。本文详细介绍了浸出脱硅流程的选择，半工业试验情况及取得的技术经济指标。
一、工艺流程选择
由于成矿条件不同，不同地区高硅氧化锌矿的性质差异较大。为适应原矿特性，世界上开发出了多种湿法处理工艺。本试验原料特性及较成熟的处理工艺简述如下。
（一）原料特性
本试验所用的氧化锌矿含有大量的碱性物质及大量碳酸根，浸出过程中产生大量二氧化碳且耗酸量大。小型试验表明，在低酸条件下，浸出时间30 min，终点pH 1.5时，锌浸出率高达95.3%，主要杂质Fe，Al和Si浸出率很低。其化学成分及物相组成分别见表1和表2。（二）工艺流程
目前工业上应用的3种较成熟的工艺是:V.M法；EZ法；Radina法。
1、老山工艺（Vieille－Montagne)
V.M工艺是比利时老山公司发明的，其特点是将浸出槽串联起来，在严格控制浸出温度7090T条件下，缓慢加酸，逐步提高酸度，经8－10h终点pH达到1.5后，继续搅拌2h使SiO2呈结晶形式沉淀。
2、EZ工艺
EZ法是澳大利亚电锌公司发明的，其特点是:先进行氧化锌矿酸性浸出，再进一步中和凝聚。浸出控制在自热(较低)温度40～45℃下进行，终点pH1.8～2.0，凝聚温度控制在6070 9C，加人Fe3＋，A13＋凝聚剂及中和剂，终点pH 5.2～5.4。全过程4-6 h，从而使胶质SiO2凝聚成易于过滤的沉淀物。
3、Radina法
Radina法是巴西工商公司研制的方法，该法的关键点在于浸出过程胶质SiO2浓度低，用已沉淀析出的SiO2作晶种，在硫酸铝凝聚剂存在下，使胶质SiO2结晶沉淀下来。其操作程序如下：
将硫酸铝、废电积液(10% H2SO4)加人浸出槽中，加热到90℃左右。用过量的氧化锌矿石中和至pH=4左右，再加人一批废电积液，其量与第一批相同，浸出0.5 h，然后用氧化锌矿中和槽中的废电积液，至少要加3次废电积液及相应量的矿石使浸出槽装满。
抽出三分之一已中和浸出好的矿浆送去过滤，再加人新电积液。因为浸出槽只有三分之一的体积是有效的，Radina法也被称为“三分之一”法。
以上3个方法均采用稀硫酸直接浸出氧化锌矿，使锌和硅分别以硫酸锌和硅酸形态进人溶液，但解决矿浆的过滤问题则分别采取不同措施。M.V法与Radina法都是在浸出过程中使二氧化硅形成结晶沉淀，EZ法则分为浸出和硅酸凝聚两段组成，SiO2在中和絮凝段聚合成颗粒紧密易于过滤的沉淀物。
M.V法与Radina法浸出结晶时间长达8～10 h使用原矿作中和剂，浸出中和渣含锌较高(Zn5.0%～9.0%)，锌浸出率较低。
EZ法浸出絮凝时间较短(3. 5～6.0 h )，使用石灰作中和剂，浸出中和渣含锌较低(Zn 3.5%～5.0%)，但浸出过程酸耗增加。
外方选择了生产能力相对较高的，用石灰中和的EZ法，工艺流程见图1。二、中和絮凝法(EZ)的基本原理
（一）氧化锌矿浸出过程中SiO2的行为
氧化锌矿的主要成分均易被稀硫酸溶解，在锌溶解的同时SiO2也进人溶液，其反应式如下：
硅酸锌 Zn2SiO4＋2H2SO4→2ZnSO4＋H4SiO4 （1）
异极矿 Zn4(Si2O7)(OH)2·H2O＋4H2SO4→4ZnSO4＋2H4SiO4＋2H2O （2）
菱锌矿 ZnCO3＋H2SO4→ZnSO4＋CO2↑＋H2O （3）
进人溶液的硅酸很不稳定，分子间将发生多次
聚合作用，形成多聚硅酸、硅溶胶、水凝胶。当溶液中SiO2浓度足够大时，在放置过程中就会自动进人胶凝过程而成为水凝胶，呈半固体状态失去流动性，使固液分离完全停顿。
硅酸是带电的，通常认为原硅酸的等电点在pH=2附近。
在pH>2时，部分原硅酸按下式离解:：
H4SiO4 H3SiO4－＋H＋ （4）
原硅酸与带一个负电荷的H3SiO4－作用，生成带一个负电荷的硅酸的二聚体，此二聚体又可与原硅酸作用生成三聚体、四聚体等多硅酸，进而生成SiO2溶胶。
在pH
H4SiO4＋H＋ H5SiO4＋ （5）
原硅酸与带正电荷的
H5SiO4＋进行经联反应形成双硅酸，进而生成三硅酸、四硅酸等多硅酸，生成硅
溶胶。
因此，在pH>2的溶液中是原硅酸与一价阴离子的缩合作用；而在酸液内是原硅酸与一价阳离子的聚合作用。
（二）硅酸在溶液中的聚合形态
硅酸在溶液中由于其聚合程度不同，以α、β、γ三种形态存在。α形态接近于单分子状态(即原硅酸或简单的偏硅酸)，不致影响溶液的澄清过滤，即pH=2左右的溶液，此时溶液最稳定。β形态的硅酸聚合程度略高，约大于α形态的350倍，这种胶凝物难于沉淀，即当pH>2或pH
因此，浸出溶液含二氧化硅较高时，会出现下列现象：
1、在pH=2左右时，以稳定的胶体溶液存在；
2、在较高pH时，聚集成一种巨大的疏松网状结构，即凝胶；
3、在迅速聚集的条件下(高温、高pH值、高离子强度、絮凝剂和相反电荷等)就絮凝成胶体颗粒紧密堆积的沉淀物。
通过控制特殊的工艺技术条件，保证生成二氧化硅沉淀而不发生胶凝，从而改善矿浆的澄清与过滤问题。
三、半工业试验
外方按小试方法选择了EZ法作为半工业试验方案，并设计了半工业试验厂。中方专家根据原矿性质及现场小试结果提出新工艺流程并修改试验厂设计。半工业试验采用两个试验流程完成浸出脱硅过程试验。
（一）工艺流程
1、原工艺流程
原工艺流程见图1。在控制Fe、A1、Si较低的浸出率条件下，常温加人石灰石、絮凝剂进行中和絮凝，使矿浆易于沉降。此工艺与E.Z法很相似，但在中和絮凝段未加温，未加人含Fe3＋、A13＋的絮凝剂。该工艺优点在于工艺流程简单，锌浸出率较高 (约94%)；其缺点为:①浸出后液含酸高，溶液量大，中和溶液中残酸消耗大量的石灰石和可再利用的酸同时增大了中和渣量；② 中和渣量大，含锌较高(6.2%～8.5%)，中和段锌损失率高。
2、新工艺流程
新工艺流程见图2。在分析原小试工艺流程优缺点后，结合矿石及原方案中和渣特性，对原工艺作如下修改:(1)用部分原矿代替石灰作中和剂；
(2)增加脱硅渣二次酸浸工序；
(3)二次酸浸液(含Fe3＋、Al3＋)返回二次酸浸，达到降低弃渣含Zn量，降低酸、碱消耗量，提高全流程经济效益的目的。
（二）试验过程
1、浸出工序
浸出工序两种工艺相同，设备为3个串联连续浸出槽。
球磨后矿浆底流进1#浸出槽，同时加入废电解液、二次酸浸浓密机溢流液、滤液及洗水在常温下浸出1h,1#、2#浸出槽加人浓硫酸控制浸出pH=1.5,3#浸出槽pH=1.8～2.0。浸出矿浆自流进中和脱硅槽。
2、中和脱硅工序
中和脱硅工序设备为3个串联连续中和槽及中和浓密机。
浸出矿浆进入1#中和脱硅槽，同时加人原矿矿浆控制中和pH=3.6～3.8,3#中和脱硅槽加人CaCO3矿浆控制中和pH=4.5～4.8。中和脱硅温度85～90℃，中和时间2.5～3h。中和后矿浆加人絮凝剂后流人中和浓密机。中和浓密机溢流液部分返回磨矿，其余去净液工序，底流进行二次酸浸。原工艺中和浓密机底流进过滤洗涤工序。
3、二次酸浸工序
二次酸浸工序设备为一个二次酸浸槽和酸浸浓密机。
中和浓密机底流泵人二次酸浸槽，加浓硫酸和二次洗水，常温下进行二次酸浸。二次酸浸时间:60min，液固比1.6:1，酸浸pH=1.0～1.5。经二次酸浸后矿浆泵人酸浸浓密机，酸浸浓密机溢流返回浸出工序，底流洗涤过滤后堆存。
4、过滤洗涤工序
过滤洗涤工序设备为真空吸滤盘及滤液、洗水贮槽。
二次酸浸后渣泵人吸滤盘过滤、洗涤。滤液及部分洗水进滤液贮槽，返浸出工序，一次洗水返二次酸浸工序，二次洗水返磨矿工序。
（三）试验结果
试验在国外某试验厂进行了3个月，共处理矿石30t。两种工艺同时进行，取得的指标见表3。从表3中看出，新方案锌实际回收率比原方案高近10个百分点。
四、结束语
在新工艺流程与原工艺流程都经过充分试验后，双方均认为:新方案利用当地高硅氧化锌矿石的特性，合理选用工艺流程，大幅度降低原辅材料消耗，提高锌回收率，是本半工业试验的最佳方案。其优点如下:
(一)用原矿取代石灰作中和剂，酸耗降低约50%，碱耗减少约75%；
(二)通过增加中凝聚渣的二次酸浸工序，提高锌回收率约9%。
金属硅工业硅
2017-06-06 17:49:50
金属硅工业硅生产和对外贸易及硅业的发展。 2004年以来，国家针对高耗能，高排放的资源性产品行业相继出台了一系列宏观调控政策措施。工业硅行业和钢铁、电解铝和铁合金等行业一样，都是被重点调控的行业之一。在国家不断加强宏观调控力度下，应该说工业硅项目低水平重复建设的势头已受到一定遏制，落后生产能力开始被淘汰，整个行业节能和环保意识有新增强。但不能不看到，在取得这些初步成效的同时，长期盲目扩张积累的问题仍很突出，仍有某些地区和企业还在盲目上新项目。整个行业要遏制盲目扩张势头，消除无序竞争，还有很多工作要做。 2008年一开始，从2008年1月1日起，国家就对我国出口的工业硅征收10%的关税，这是继取消出口工业硅13%的出口退税之后又一项十分明确又很有力度的对工业行业的宏观调控措施。对我国工业硅行业2008年和以后的发展都将产生重要影响。既为工业硅企业的健康发展提供了新的机遇，也是十分严峻的挑战。2008年上半年相继发生的历史上罕见的低温、雨雪、冰冻灾害和千年不遇的特大地震，对我国若干省区的工业硅企业发展也造成了重大损失和困难。 在这种新形势下，我国2008年1～5月份共出口工业硅29.304万t，而2007年1～5月份的出口量是24.39万t。2008年上半年月均出口量为5.966万t，而2007年上半年月均出口量是5.013万t。实际情况表明，宏观调控的加强和自然灾害的影响只使我国工业硅生产和出口快速增长的势头受到消弱，但出口量仍在增长，并没有降下来。 更多关于金属硅工业硅的资讯，请登录上海有色网查询。
有机硅 多晶硅
2017-06-06 17:50:13
有机硅 多晶硅的区别？由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等
行业
，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。 多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面，两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。 多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。 在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的
市场
，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。
硅铬
2017-06-06 17:50:12
硅铬，硅铬合金90％以上用作电硅热法冶炼中、低、微碳铬铁的还原剂。此外，硅铬合金还作炼钢的脱氧剂与合金剂。随着氧气炼钢的发展，用硅铬合金还原钢渣中的铬和补加部分的铬量得到了日益广泛的应用。据统计，平均每吨钢消耗硅铬合金0.5kg左右。硅铬合金的性质硅铬合金系铬、铁的硅化物，是含有足够硅量的铬铁。铬的硅化物较碳化物稳定，因此当Fe－Cr－Si合金中的硅含量增高时，碳含量下降冶炼工艺硅铬合金的冶炼方法有一步法和二步法两种。一步法又叫有渣法；二步法又名无渣法。一步法是将铬矿、硅石和焦炭一起加入炉内，冶炼硅铬合金。二步法的第一步是将铬矿和焦炭加入第一台电炉内，冶炼出高碳铬铁；第二步是将高碳铬铁破碎，把它与硅石、焦炭一起加入另一台电炉内，冶炼硅铬合金。目前，我国在工业生产中采用二步法冶炼硅铬合金，少部分使用一步法。 冶炼原理一步法冶炼硅铬合金是用碳同时还原铬矿中的三氧化二铬和硅石中的二氧化硅。电炉内的主要反应有还原和精炼脱碳反应两部分。还原反应与冶炼高碳铬铁和硅铁的还原反应差不多。所不同的是一步法冶炼硅铬合金使用了难还原铬矿，铬矿的块度也较大，从而确保了Cr2O3的还原和SiO2的还原在温度相差不多的条件下同时进行。二步法冶炼硅铬合金使用的原料有高碳铬铁（再制铬铁）、硅石、焦炭和钢屑。高碳铬铁的成分应符合国家标准；粒度不能太大，采用12500kV.A电炉时要求高碳铬铁粒度小于20mm，采用3000kV.A电炉时要求高碳铬铁粒度小于13mm。对硅石、焦炭和钢屑的要求与冶炼硅铁的技术条件基本相同。二步法冶炼硅铬合金是在高碳铬铁的存在下，由碳还原硅石中的SiO2，被还原出来的硅破坏铬的碳化物，排除合金中的碳而制硅铬合金。冶炼过程与冶炼45％硅铁的过程基本相同。想要了解更多关于硅铬的资讯，请继续浏览上海
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硅青铜
2017-06-06 17:50:04
硅青铜是以硅为主要合金元 素的青铜。工业上应用的硅青铜除含硅外，还含有少量 的锰、镍、锌或其他元素。硅在铜中呈有限固溶，在 852C时最大溶解度可达5.3%，并随温度降低而减 小，但时效硬化效应不强，一般不进行强化热处理。 变形硅青铜含硅量为1%一4%，硅增高会出现脆性相，铜的代用品。列入中国国家标准中的变形硅青铜共2 降低塑性。硅青铜的结晶温度范围较小，有足够的流动种牌号，其主要化学成分和力学性能列于表。 性，力学性能较锡青铜高，在机械制造工业中可作锡青 变形硅青铜的主要化学成分和力学性能 才仁莽口牛 在铜硅合金中加入适量的锰可改善力学性能、耐 蚀性和工艺性能。常采用的是含硅3%和锰1%的硅青 铜QSi3一1，高温时为单相。固溶体，冷却到450℃以下 时，有少量化合物MnZSi或Mnsi析出，但强化效果极 弱，通常是在退火或加工硬化状态下使用。QSi3一1拉 制棒材由于相变应力，在存放过程中易出现自行破裂 现象，故成品应进行低温退火，且合金硅含量宜取下 限。QSi3一1硅青铜可在冷、热态下压力加工，力学、耐 蚀、耐磨和焊接性能好，无磁，冲击时不发生火花，在机 械、化工、石油、船舶等工业部门都被广泛应用。 镍能提高硅青铜的力学性能和耐蚀性，且兼有良 好的电导性。镍与硅形成能固溶于铜的化合物NiZSi， 在共晶温度(1025’C)的最大溶解度为9.0%，并随温 度降低而减小，在室温几乎为零。镍与硅的比值为4: 1的铜合金在时效处理中会因NiZSi相沉淀而强化，获 得良好的综合性能。工业上常用的含硅1%和镍3%的 硅青铜QSil一3，在900一950‘C淬火后塑性良好，再经 350一55oC时效处理1一4h，强度可提高1倍以上。这 种合金的耐磨性、高温强度较高。其电导性亦比一般高 强度的铜合金为高。因此在机械工业等部门制造重要 零件，也可作通讯用高强度架空线和导电极等。 铅、锑、秘、砷、硫、磷等元素对合金有害，应严加控制。QSi3.5-3-1.5硅青铜为含有锌、锰、铁等元素的硅青铜，性能同QSi3-1，但耐热性较好，棒材、线材存放时自行开裂的倾向性较小。QSi3.5-3-1.5主要用作在高温工作的轴套材料。
单晶硅多晶硅
2017-06-06 17:50:08
单晶硅多晶硅都是硅的一种形态。单晶硅和多晶硅的区别是，当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面，多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了，一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高，硅的纯度必须达到九个9。目前，人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。单晶硅：熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准
金属
的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。多晶硅：灰色
金属
光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。想要了解更多单晶硅多晶硅的相关资讯，请浏览上海
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单晶硅 多晶硅
2017-06-06 17:50:07
单晶硅 多晶硅.首先要了解两者的本质和性质。单晶硅是硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。接下来了解两者的性质。单晶硅：熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准
金属
的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。多晶硅：灰色
金属
光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。单晶硅和多晶硅的区别是，当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面，多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了，一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大规模集成电路的要求更高，硅的纯度必须达到九个9。目前，人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。想要了解更多单晶硅 多晶硅的相关资讯，请浏览上海
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非晶硅 多晶硅
2017-06-06 17:50:11
非晶硅薄膜既环保又节能,太阳能光伏发电蕴含巨大发展前景，而太阳能光伏板主要分为两类：1) 单晶/多晶硅及 2) 薄膜太阳能电池。以往，中国制造的太阳能光伏板主要是使用多晶硅。 多晶硅在提炼过程中需要使用千多度高热才能完成，生产过程中耗用大量能源，而且造价相对昂贵。此外，多晶硅在生产过程中还会排放超过十种的有毒物质。据统计，2008年，中国便用了3，000万吨煤炭提炼多晶硅，所产生的二氧化碳等空气污染物排放量非常之高，故这才是国家抑制多晶硅的真正原因。 中国占全球光伏组件
产量
39％，是全球最大的生产国，但99％的产品都是出口外国，这代表中国正为国外太阳能发展承担上环境污染的代价，强制减少多晶硅的产能可避免环境进一步恶化。 为降低成本及保护环境，非晶硅薄膜技术的需求正快速上升。生产多晶硅需要较多能源，而且能源回收期长达7年；非晶硅薄膜所采用的硅材料则少于多晶硅的1%，能源回收期亦只需要1.5年，无论对环境的破坏，还是污染物的排放量均符合国家减排节能环保的要求。 非晶硅薄膜被视为一种节能的技术，但究竟有何优势呢？首先在转换效能上，多晶硅因应硅不可改变的物理特性，其最高效能为15%至16%；而非晶硅薄膜可透过沉淀不同化学特性的物质于不同段层，以提升转换效能可由6%提升至12%或更高，于实验室的效率最高更可达17.8％。其次，薄膜吸收较广的阳光波长，在阴天或微弱阳光下运作亦较佳；相反，多晶硅的效能在较暗的情况下就会急速下降。因此，非晶硅薄膜在实际环境下的转换效能较多晶硅高出10%以上。
硅铁
2017-07-04 17:10:29
硅铁就是铁和硅组成的铁合金。 硅铁是以焦炭、钢屑、石英（或硅石）为原料，用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂，同时由于SiO2生成时放出大量的热，在脱氧的同时，对提高钢水温度也是有利的。同时，硅铁还可作为合金元素加入剂，广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中，硅铁在铁合金生产及化学工业中，常用作还原剂。硅的用途：①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第VA族元素，形成n型和p型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结，制成金属陶瓷复合材料，它耐高温，富韧性，可以切割，既继承了金属和陶瓷的各自的优点，又弥补了两者的先天缺陷。 可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温，全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。③光导纤维通信，最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维，激光在玻璃纤维的通路里，无数次的全反射向前传输，代替了笨重的电缆。光纤通信容量高，一根头发丝那么细的玻璃纤维，可以同时传输256路电话，它还不受电、磁干扰，不怕窃听，具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。④性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅，可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表，涂一层薄薄的有机硅塑料，可以防止青苔滋生，抵挡风吹雨淋和风化。
天安门
广场上的
人民英雄纪念碑
，便是经过有机硅塑料处理表面的，因此永远洁白、清新。有机硅化合物，是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物，习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中，以硅氧键（-Si-0-Si-）为骨架组成的聚硅氧烷，是有机硅化合物中为数最多，研究最深、应用最广的一类，约占总用量的90%以上。有机硅材料具有独特的结构：（1） Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来；（2） C-H无极性，使分子间相互作用力十分微弱；（3） Si-O键长较长，Si-O-Si键键角大。（4） Si-O键是具有50%离子键特征的共价键（共价键具有方向性，离子键无方向性）。 由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。 有机硅材料按其形态的不同，可分为：硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。发现
1822年，
瑞典
化学家白则里用金属钾还原
四氟化硅
，得到了单质硅。构成铁和硅组成的
铁合金
(以硅石、钢、焦碳为原料，经过1500-1800度高温还原的硅熔于铁液中，形成硅铁合金)。是冶炼行业重要的合金品种。硅铁按硅及其杂质含量，分为21个牌号，其化学成分如下表：（根据GB/T 2272-2009）用途(1)在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。为了获得化学成分合格的钢和保证钢的质量，在炼钢的最后阶段必须进行脱氧，硅和氧之间的化学亲和力很大，因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。在钢中添加一定数量的硅，能显著的提高钢的强度、硬度和弹性，因而在冶炼结构钢（含硅0.40-1.75%)、工具钢(含SiO.30-1.8%)、弹簧钢(含SiO.40-2.8%)和变压器用
硅钢
（含硅2.81-4.8%)时，也把硅铁作为合金剂使用。 同时改善夹杂物形态减少钢液中气体元素含量，是提高钢质量、降低成本、节约用铁的有效新技术。特别适用于连铸钢水脱氧要求，实践证明，硅铁不仅满足炼钢脱氧要求，还具有脱硫性能且具有比重大，穿透力强等优点。此外，在炼钢工业中，利用
硅铁粉
在高温下烯烧能放出大量热这一特点，常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。(2)在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料，它比钢便宜，容易熔化冶炼，具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁，其机械性能达到或接近钢的机械性能。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化，因而在球墨铸铁生产中，硅铁是一种重要的孕育剂（帮助析出石墨）和球化剂。(3)铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大，而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁（或硅质合金）是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。(4)75#硅铁在皮江法炼镁中常用于金属镁的高温冶炼过程中，将CaO.MgO中的镁置换出来，每生产一吨金属镁就要消耗1.2吨左右的硅铁，对金属镁生产起着很大的作用。(5)在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉，在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。在这些用途中，炼钢工业、铸造工业和铁合金工业是硅铁的最大用户。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中，目前应用最广的是75%硅铁。在炼钢工业中，每生产1t钢大约消耗3-5kg75%硅铁。
硅铁
2017-06-06 17:49:59
硅铁硅铁就是铁和硅组成的铁合金。 硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料，用电炉冶炼制成的铁硅合金。由于硅和氧很容易化合成二氧化硅，所以硅铁常用于炼钢时作脱氧剂，同时由于SiO2生成时放出大量的热，在脱氧的同时，对提高钢水温度也是有利的。同时，硅铁还可作为合金元素加入剂，广泛应用于低合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中，硅铁在铁合金生产及化学工业中，常用作还原剂。用途(1)在炼钢工业中用作脱氧剂和合金剂。为了获得化学成分合格的钢和保证钢的质量，在炼钢的最后阶段必须进行脱氧，硅和氧之间的化学亲和力很大，因而硅铁是炼钢较强的脱氧剂用于沉淀和扩散脱氧。在钢中添加一定数量的硅，能显著的提高钢的强度、硬度和弹性，因而在冶炼结构钢（含硅0.40-1.75％)、工具钢(含SiO.30-1.8%)、弹簧钢(含SiO.40-2.8％)和变压器用硅钢（含硅2.81-4.8%)时，也把硅铁作为合金剂使用。 此外，在炼钢工业中，利用硅铁粉在高温下烯烧能放出大量热这一特点，常作为钢锭帽发热剂使用以提高钢锭的质量和回收率。 (2)在铸铁工业中用作孕育剂和球化剂。铸铁是现代工业中一种重要的金属材料，它比钢便宜，容易熔化冶炼，具有优良的铸造性能和比钢好得多的抗震能力。特别是球墨铸铁，其机械性能达到或接近钢的机械性能。在铸铁中加入一定量的硅铁能阻止铁中形成碳化物、促进石墨的析出和球化，因而在球墨铸铁生产中，硅铁是一种重要的孕育剂（帮助析出石墨）和球化剂。 (3)铁合金生产中用作还原剂。不仅硅与氧之间化学亲和力很大，而且高硅硅铁的含碳量很低。因此高硅硅铁（或硅质合金）是铁合金工业中生产低碳铁合金时比较常用的一种还原剂。 (4)75#硅铁在皮江法炼镁中常用于金属镁的高温冶炼过程中，将CaO.MgO中的镁置换出来，每生产一吨金属镁就要消耗1.2吨左右的硅铁，对金属镁生产起着很大的作用。 (5)在其他方面的用途。磨细或雾化处理过的硅铁粉，在选矿工业中可作为悬浮相。在焊条制造业中可作为焊条的涂料。高硅硅铁在化学工业中可用于制造硅酮等产品。 在这些用途中，炼钢工业、铸造工业和铁合金工业是硅铁的最大用户。它们共消耗约90%以上的硅铁。在各种不同牌号的硅铁中，目前应用最广的是75%硅铁。在炼钢工业中，每生产1t钢大约消耗3-5kg75%硅铁。应用硅铁在钢工业、铸造工业及其他工业生产中被广泛应用。 硅铁是炼钢工业中必不可少的脱氧剂。炬钢中，硅铁用于沉淀脱氧和扩散脱氧。砖坯铁还作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅，能显著提高钢的强度、硬度和弹性，提高钢的磁导率，降低变压器钢的磁滞损耗。一般钢中含硅0.15%-0.35%，结构钢中含硅0.40%～1.75%，工具钢中含硅0.30%～1.80%，弹簧钢中含硅0.40%～2.80%，不锈耐酸钢中含硅3.40%～4.00%，耐热钢中含硅1.00%～3.00%，硅钢中含硅2%～3%或更高。 高硅硅铁或硅质合金在铁合金工业中用作生产低碳铁合金的还原剂。硅铁加入铸铁中可作球墨铸铁的孕育剂，且能阻止碳化物形成，促进石墨的析出和球化，改善铸铁性能。 此外，硅铁粉在选矿工业中可作悬浮相使用，在焊条制造业中作焊条的涂料；高硅硅铁在电气工业中可用制备半导体纯硅，在化学工业中可用于制造硅酮等。 在炼钢工业中，每生产一吨钢大约消耗3～5kg75%硅铁。 熔点：75SiFe为1300℃
氧化镁粉
