金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年來(lái),含Si量99.99%的也歸在金屬硅內(nèi)),其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。光纖通信容量高,一根頭發(fā)絲那么細(xì)的玻璃纖維,可以同時(shí)傳輸256路電話(huà),它還不受電、磁干擾,具有高度的保密性。半導(dǎo)體硅用于制作半導(dǎo)體器件的高純度金屬硅。因其用途不同而劃分為多種規(guī)格。據(jù)統(tǒng)計(jì),1985年全世界共消耗金屬硅約50萬(wàn)噸,其中用于鋁合金的金屬硅約占60%,用于有機(jī)硅的不足30%,用于半導(dǎo)體的約占3%,其余用于鋼鐵冶煉及精密陶瓷等。
硅還是一種有效的石磨化介質(zhì),它能使鑄鐵中的碳變成游離的石磨碳。加入標(biāo)準(zhǔn)灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的硅可達(dá)4%。
而大量的錳和硅都是以鐵合金的形式添加到鋼液中的:錳鐵、硅錳和硅鐵。生產(chǎn)錳硅合金的原料有錳礦、富錳渣、硅石、焦炭、白云石(或石灰石)、螢石。
生產(chǎn)錳硅合金可使用一種錳礦或幾種錳礦(包括富錳渣)的混合礦。由于錳硅合金要求鐵、磷含量比高碳錳鐵低,故要求冶煉錳硅合金的錳礦有更高的錳鐵比和錳磷比。所用的錳礦含錳越高,各項(xiàng)指標(biāo)越好。
氧化硅礦物冶煉金屬硅的過(guò)程是無(wú)渣過(guò)程,化學(xué)硅冶煉對(duì)硅石的選用較嚴(yán)格,不僅雜質(zhì)含量要少,還要求有高的機(jī)械強(qiáng)度、足夠的熱穩(wěn)定性,適宜的粒度組成。
化學(xué)用硅熔煉盡量采用硅石。硅有兩種同素異形體:一種為暗棕色無(wú)定形粉末,性質(zhì)活潑,在空氣中能燃燒。天然形態(tài)的氧化硅或者是以***的石英礦物存在,或者是以幾乎全是由氧化硅積成的巖石—硅石,或硅石形態(tài)的砂巖存在。生產(chǎn)化學(xué)用硅的含有氧化硅礦物中的雜質(zhì)和粘著物,在熔煉過(guò)程中有的完全被還原,有的部分被還原,有的以化合物形態(tài)進(jìn)入產(chǎn)品硅中或生成熔渣。