硅的主要制备方法?
一、硅的主要制备方法?
硅是各种各样具有巨大经济增长潜力的产品的组分,特别是在电子领域,例如半导体、锂离子电池或太阳能电池中,因此对硅的需求不断增加。结果,一直需要进一步改进生产硅的方法。一种用于获得硅的已建立的化学方法是用镁还原二氧化硅(镁热还原),如以下反应方案所示:
SiO2+2Mg-->2MgO+Si
镁热还原的缺点是它会形成大量的副产物,例如硅酸镁或硅化镁。
1889年Gattermann在“Ber.Deut.Chem.Ges.1889,22,186”中首次描述了镁热还原。那时报道了该反应的巨大反应焓ΔH(ΔH=-293kJ/mol)。为了保持反应的进程可控,“Lehrbuch der Anorganischen Chemie,Holleman and Wiberg(1995,101版,第877页)”建议加入氧化镁作为慢化剂。为此,WO 2008/067391A2建议冷却反应器或添加惰性材料,例如金属(氧化物)或金属盐,例如氯化物、硫化物或硝酸盐。惰性材料的实例是氯化钠或氧化镁,其例如以基于起始混合物72重量%(MgO,Riedel-de-Haen#13138,BET:42m2/g)的比例或65重量%(NaCl)的比例使用。WO 2011/042742A1推荐氯化钠或氯化钙作为慢化剂用于用镁还原SiO2。
然而,还存在多种已知的用于镁热还原的方法,它们在没有添加慢化剂的情况下操作。例如,US 7615206 B2描述了对纳米至微米级二氧化硅起始结构例如硅藻土进行结构保持的镁热还原。“Nature 2007 446,172”还教导了通过用镁还原SiO2对限定的硅结构进行结构保持的途径。在WO 10139346 A1,WO 2013179068 A2,KR 100493960,TWI 287890B和WO 2013147958 A2中描述了镁热还原的其它未慢化的变体。US 8268481 BB描述了通过用金属还原剂例如镁或铝还原热解二氧化硅来生产硅的方法。建议添加助熔剂或溶剂以活化金属还原剂,并建议使用高导热性金属如铜或黄铜来控制反应温度。
在这种背景下,在SiO2的镁热还原中控制大的和瞬时释放的反应热上仍然存在挑战。尤其是在工业规模上进行该反应时,这是一个严重的问题。另一个目的是减少镁热还原中副产物的量,例如硅酸镁或硅化镁,并增加硅的产率。
二、单晶硅和多晶硅的主要生产设备?
主要设备是晶炉,晶炉是一种在惰性气体(氮气、氦气为主)环境中,用石墨加热器将晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位晶硅的设备。在实际生产单晶硅和多晶硅过程中,它扮演着控制硅晶体的温度和质量的关键作用。
由于单晶和多晶直径在生长过程中可受到温度、提拉速度与转速、坩埚跟踪速度、保护气体流速等因素影响,其中生产的温度主要决定能否成晶,而速度将直接影响到晶体的内在质量,而这种影响却只能在单晶和多晶拉出后通过检测才能获知,晶炉主要控制的方面包括晶体直径、硅功率控制、泄漏率和氩气质量等。
三、二氧化硅制备单晶硅主要化学式?
硅的主要来源是石英砂(二氧化硅),硅元素和氧元素通过共价键连接在一起。因此需要将氧元素从二氧化硅中分离出来,换句话说就是要将硅还原出来,采用的方法是将二氧化硅和碳元素(可以用煤、焦炭和木屑等)一起在电弧炉中加热至2100°C左右,这时碳就会将硅还原出来。
化学反应方程式为:SiO2 (s) + 2C (s) = Si (s) + 2CO (g)(吸热)
四、冶金行业常见的10大主要机械设备及其应用
冶金行业是国民经济的重要支柱之一,其生产过程离不开各种专业的机械设备。这些冶金机械设备在整个冶金生产流程中发挥着不可或缺的作用。下面我们就来了解一下冶金行业中常见的10大主要机械设备及其应用。
1. 炼铁高炉
炼铁高炉是冶金行业最核心的设备之一,主要用于将铁矿石、焦炭等原料冶炼成生铁。高炉内部通过复杂的物理化学反应,将铁矿石还原成生铁,是整个钢铁生产的关键环节。高炉设备由炉体、风口、炉顶等部件组成,需要精密的控制系统确保生产安全稳定。
2. 转炉
转炉是冶金行业中另一个重要的设备,主要用于将生铁转化为钢铁。转炉内部通过吹入氧气等方式,去除生铁中的杂质并调整成分,最终生产出合格的钢水。转炉设备结构复杂,需要精密的工艺控制和安全保障措施。
3. 连续铸造机
连续铸造机是冶金行业的关键设备之一,用于将炼钢车间产出的钢水连续铸造成钢坯或钢板。连续铸造机通过精密的温度控制、冷却系统等确保钢水顺利凝固成型,大幅提高了生产效率。这种设备在现代钢铁厂中广泛应用。
4. 轧机
轧机是冶金行业中用于对钢材进行机械加工的主要设备。通过辊筒的旋转挤压作用,可以将钢坯或钢板轧制成各种规格的钢材产品。轧机设备种类繁多,包括粗轧机、中轧机、精轧机等,根据不同的加工工艺和产品要求而有所区别。
5. 焊机
焊机是冶金行业常见的重要设备之一,用于将钢材通过焊接的方式连接起来。焊机设备包括电弧焊机、电阻焊机等多种类型,广泛应用于钢结构、管道等产品的制造。焊接工艺的稳定性和焊缝质量对产品性能有重要影响。
6. 热处理炉
热处理炉是冶金行业用于对钢材进行热处理的关键设备。通过控制温度、时间等工艺参数,可以调节钢材的组织结构和力学性能。热处理炉种类繁多,包括回火炉、淬火炉、退火炉等,广泛应用于各类钢铁制品的生产。
7. 矿山机械
矿山机械是冶金行业上游的重要设备,主要用于矿石的开采和初加工。包括挖掘机、装载机、破碎机、筛分机等设备,承担着从矿山到冶炼厂的原料供给任务。这些机械设备的性能和可靠性直接影响到整个冶金工艺的稳定性。
8. 输送设备
在冶金生产中,各种输送设备发挥着重要作用。如皮带输送机、斗式提升机、管状输送机等,用于将原料、半成品、成品在不同工序间进行高效的物料转运。这些设备的选型、布局对整个生产线的协调运转至关重要。
9. 环保设备
随着环保要求的日益严格,环保设备在冶金行业也扮演着越来越重要的角色。如除尘设备、脱硫设备、污水处理设备等,用于控制生产过程中产生的各类污染物排放。这些设备的性能直接影响到企业能否达标排放,是现代冶金厂不可或缺的组成部分。
10. 自动化控制系统
现代冶金生产离不开各种自动化控制系统的支撑。如分布式控制系统DCS、可编程逻辑控制器PLC等,用于实现生产设备的智能化控制和生产过程的优化。这些控制系统的可靠性和先进性,直接决定了整个冶金厂的生产效率和产品质量。
总之,上述10大类冶金机械设备在整个冶金工业中扮演着关键角色,是实现冶金生产自动化、智能化的重要基础。随着技术的不断进步,这些设备也在不断优化升级,为冶金行业的高质量发展提供有力支撑。
感谢您阅读这篇文章,希望通过对冶金机械设备的介绍,您对这个行业有了更深入的了解。如果您还有任何其他问题,欢迎随时与我们交流探讨。
五、晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下:①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;②粗硅与?
(1)高温下,碳做还原剂时,生成CO,即2C+SiO2═2CO+Si.故答案为:2C+SiO2═2CO+Si (2)利用沸点的不同提纯SiHCl属于蒸馏,故答案为:蒸馏(3)浓硫酸是常用的干燥剂,装置C需水浴加热,目的是使SiHCl气化,与氢气反应;SiHCl与过量的H在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化;保证实验成功的关键是:装置要严密;控制好温度等;书写化学方程式时,要注意配平.故答案为:
①浓硫酸;使SiHCl气化,与氢气反应;
②SiHCl与过量的H在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化;SiHCl+H=Si+3HCl;
③装置要严密;控制好温度.
六、设备的三级保养制度的主要内容有哪些?
您好,设备的三级保养制度的主要内容包括:
1.日常保养:包括设备的清洁、润滑、紧固等常规维护措施,以保证设备的正常运行状态;
2.定期保养:包括设备的检修、更换易损件、校准等维护措施,以保证设备的性能和精度;
3.全面保养:对设备进行全面彻底的检修和保养,包括清洗、更换零部件、润滑和调整等,以确保设备的安全性、可靠性和长期稳定运行。
此外,设备的三级保养制度还包括保养计划的制定、保养记录的管理、保养人员的培训和管理等方面的内容。保养计划应当根据设备的运行状况、维护要求和生产需求等因素制定,保养记录应当完整准确,保养人员应当具备相应的技能和经验,同时应当严格按照制度执行。
七、钢铁冶金联合企业主要有那些生产环节?每一个生产环节的主要过程、主要设备、生产方法及特点是什么?
哥们,这个问题太大了,能写一个上十万字的论文。
我简单说一下吧,不到之处,还望海涵。流程: 炼铁:把铁矿石中的铁还原成单质铁的过程,设备主要有高炉和热风炉附属设备等等。方法怎么说呢?只能说是连续生产吧。炼钢:把铁水中多余的碳脱除的过程,主要设备是转炉(平炉已经不用了),方法吹氧。连铸:把钢水连铸成钢坯。八、硅铁厂的主要耗能设备有哪些?做能源利用状况报告要用的,越详细越好!谢谢?
主要耗能设备有矿热炉、除尘器或除尘机、风机以及机修、动力(变压器)及辅助车间的能源消耗。
耗能最大的为矿热炉,构成为电极(包括升降液压、控制)、炉体、炉衬等,耗电厉害,有的企业用碳还原的话,还大量消耗焦炭。硅铁行业主要消耗电、碳、煤和油比较大,是国内高消耗行业之一。因此要降低消耗,就要从矿石原料、工艺优化及设备选择等方面入手。九、内存储器是世界级系统中的记忆设备,它主要用于?
内存又称为内存储器,通常也泛称为主存储器,是计算机中的主要部件,它是相对于外存而言的。内存储器包括寄存器、高速缓冲存储器(Cache)和主存储器。寄存器在CPU芯片的内部,高速缓冲存储器目前也制作在CPU芯片内,而主存储器由插在主板内存插槽中的若干内存条组成。内存的质量好坏与容量大小会影响计算机的运行速度。