結晶シリコンまたは工業用シリコンとしても知られる金属シリコン (Si メタル) は、銀灰色の結晶で、硬くて脆く、高融点、良好な耐熱性、高抵抗率、および高い抗酸化作用を持っています。 一般的な粒径は10～100mmで、主に非鉄基合金の添加剤として使用されます。 金属シリコンは石英とコークスを電気炉で精錬した製品です。 主成分のSi含有量は約98%で、残りの不純物はFe、Al、Caなどです。

 

シリコンメタルインゴット

 

 

金属シリコンは、通常、金属シリコンに含まれる 3 つの主要な不純物、Fe、Al、Ca の含有量に基づいて分類されます。

ブランド	化学成分(%)
	シ	鉄	アル	Caの	P
	以上	以下
金属シリコン 1101	99.79	0.1	0.1	0.01	0.004
金属シリコン 2202	99.58	0.2	0.2	0.02	0.004
シリコンメタル 2502	99.48	0.25	0.25	0.02	0.004
シリコンメタル 3303	99.37	0.3	0.3	0.03	0.005
金属シリコン411	99.4	0.4	0.1	0.1	0.005
金属シリコン 421	99.3	0.4	0.2	0.1	-
金属シリコン 441	99.1	0.4	0.4	0.1	-
金属シリコン 551	98.7	0.5	0.5	0.1	-
金属シリコン 553	98.5	0.5	0.5	0.3	-
オフグレードのシリコン金属	96	2	1	1	-

 

 

世界的な金属シリコンは、エレクトロニクス、光ファイバー、太陽エネルギー製品、建設、医療、化学、機械および冶金、ゴムおよび絶縁材料、高温コーティング、その他の産業および民間用途で広く使用されています。

1. 金属シリコンは有機シリコン製造の主原料の 1 つです。
2. シリコン金属は、特殊用途のシリコンアルミニウム合金で構成でき、アルミニウム合金の強度、硬度、耐摩耗性を向上させることができます。
3. 金属シリコンは、高純度の結晶シリコン材料を製造するための基本原料です。
4. 製鉄業界では、金属ケイ素は主に脱酸剤および合金添加剤として使用されます。
5.鋳造業界では、金属ケイ素は、鋳物砂の強度と流動性を向上させ、鋳物の品質を向上させ、鋳造欠陥率を低減するために、鋳型材料添加剤、金属溶解添加剤、精製剤およびドロス除去剤として広く使用されています。 さらに、工業用シリコンは金属溶融物の流動性と純度を調整することもできます。
現在、世界のシリコン金属の主な需要分野はシリコン、アルミニウム合金、ポリシリコンであり、このうちシリコンの需要が最も高く、次いでアルミニウム合金、ポリシリコンが３位となっている。

 

 

金属シリコンの価格に影響を与える主な要因は、原材料のコストと電力コストです。
1 トンの金属シリコンを生産するには、約 2.7-3 トンのシリカ、2 トンの炭素質還元剤、および 0.1-0.13 トンの電極が必要であり、製錬プロセスでは約11,000-13,000 kWhの電力。

 

金属シリコーンは、浸漬アーク炉内でシリカと炭素質還元剤を製錬する方法である炭素熱法を使用して製造されます。 このようにして製造されたシリコンの純度は97-98%であり、冶金学で一般に使用されます。 より高品質のシリコンを取得したい場合は、再結晶化の後に酸を使用して不純物を除去して再度溶解し、99.7-99.8% の金属シリコンの純度を得る必要があります。
現在、中国の炭素熱法のシリコン金属生産プロセスルートの生産：シリカおよび石油コークス、木炭、木材チップ、低灰炭など。一定の計量比に従って、サブマージアーク炉に自動的に追加され、炉の装入量は摂氏 2,000 度以上に加熱されると、シリカは炭素質還元剤であり、工業用シリカ液と一酸化炭素 (CO) ガスの生成を軽減し、CO ガスは材料層を通って逃げます。 溶融シリコン取鍋の底では、酸素と空気の混合物が通過し、カルシウムやアルミニウムなどの不純物が除去されます。 溶融シリコン取鍋は電動取鍋台車によって鋳造室に輸送され、シリコンインゴットに鋳造されます。 冷却後、インゴットは粉砕、選別、計量、梱包されて保管され、完成したシリコンブロックが得られます。 排ガスは炉フードを通って煙道に入り、空気冷却器とファンによってバグフィルターに送られ、粉塵やその他の環境保護設備が除去され、国の排出基準を満たすように排出されます。

 

世界の主要な金属シリコン生産国は、中国、ブラジル、米国、ノルウェー、フランス、ロシア、ドイツです。 中国は低コストの金属シリコン原料の優位性を持っているため、世界の金属シリコン生産は主に中国に集中しており、2022年の中国の金属シリコン生産量は世界生産量の81.05％を占め、第1位となっている。
金属シリコンはシリコンベースの新素材産業チェーンの頂点に位置し、太陽光発電、シリコン、合金、その他国家経済の重要な分野の中核原料となっている。 近年、太陽光発電、新エネルギー自動車、電子情報産業、その他の産業の継続的な発展に伴い、世界のシリコン金属の需要が増加しており、中国のシリコン金属の生産も増加しています。
中国の金属シリコン生産能力は主に新疆、雲南、四川省などの省に集中しているが、これは主に企業が金属シリコンの原料が豊富な地域、またはコスト削減のため電気代が安い地域に集中していることが主な理由である。
中国は工業用シリコンの主要輸出国であり、工業用シリコンの主要生産国として、中国の工業用シリコン輸出は大規模で比較的安定している。 主に日本、韓国、タイ、インド、アラブ首長国連邦、マレーシア、オランダ、ロシアなどに輸出されています。

 

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