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14322023-12-02
大家好,关于粗硅提纯,目的很多朋友都还不太明白,今天小编就来为大家分享关于硅为什么提纯的知识,希望对各位有所帮助!
本文目录
因为石英砂的主要成分是二氧化硅
它是制取高纯硅的主要原料,高纯硅又是制造计算机芯片的主要原料。
硅的提纯方法有很多,目前常用的为工业提纯法,首先由石英石和焦炭在电弧炉中制取纯度较低的粗硅,然后将不会转化为有挥发性并易提纯的四氯化硅或三氯化硅,再由精馏法提纯四氯化硅或三氯化硅,在电炉中用氢气还原,得到纯度较高的多晶硅,最后用区域熔融法进一步提纯并制成高纯单晶硅。
第一步不纯是因为同时还有碳化硅生成,还有未反应完全的碳单质和二氧化硅第二步就是提纯硅,使之在高温下转化成气体的四氯化硅,其他物质没有反应达到提纯的目的第三部就是在高温条件下用氢气还原制的高纯硅,纯度在99.99%以上
菱镁矿是一种镁的碳酸盐矿物,其中的氧化镁具备很强的耐火性、黏结性等良好的物理性质,故菱镁矿主要作为生产耐火材料的原料,同时也是提炼金属镁的主要原料。
我国菱镁矿资源储量丰富,已探明储量约31亿t,占全世界总储量的四分之一,主要分布在辽宁、山东两省,储量合计约占全国总储量的95.11%,其中辽宁省主要集中在辽宁南部地区,如海城、营口等地区,已探明矿区有12个,保有储量25.77亿t,约占全国总储量的85%。
菱镁矿常与白云石、滑石、蛋白石、石英、绿泥石等伴生,为了除去其有害杂质和提高矿石品级,必须要进行精细提纯,以解决菱镁矿与硅酸盐脉石矿物、白云石的分离问题。
目前,菱镁矿的工业提纯方法主要有重选、磁选、焙烧、浮选和化学处理等。
1、菱镁矿重选提纯
重选原理:利于菱镁矿与脉石矿物之间密度差异进行分离提纯。
常用设备或药剂:圆锥形重悬浮液分选机、鼓形重悬浮液分选机、重介质旋流器,硅铁、磁铁矿等。
特点:该方法可代替手选提高菱镁矿的回收率,但只适于处理原矿品位较低、粒度较粗的块矿。美国、加拿大、前苏联、捷克斯洛伐克、奥地利、印度等都先后建有菱镁矿重介质选矿厂。
2、菱镁矿磁选提纯
菱镁矿最主要的用途是作为耐火材料,其矿石中的铁会危害其耐火制品的性能品质,因而作为耐火材料用的菱镁矿矿石,对其铁杂质含量有严格的要求。
磁选目的:去除原矿石中的铁和在破碎与磨矿过程中混入的铁杂质,同时避免铁杂质恶化后续浮选效果。
3、菱镁矿焙烧提纯
焙烧原理:利用高硅菱镁矿矿石中的主要杂质滑石或白云石、绿泥石与菱镁矿在热学性质上的差异,将菱镁矿焙烧到800-1000℃,使菱镁矿分解出CO2,分解后的轻烧镁具有脆性,松软易碎,而脉石矿物滑石则随温度的升高变得坚硬,利用二者之间的硬度差和密度差进行选择性破碎、筛分、风选,从而使菱镁矿与其他矿物分离。
特点:焙烧法处理菱镁矿有一定的局限性,特别是对矿物组成复杂或高钙型的矿石处理效果较差,一般将此法作为其它分选工艺的预处理或预富集作业。
4、菱镁矿浮选提纯
浮选原理:利用菱镁矿和脉石矿物表面物理化学性质的差异来进行分选,一般是交替使用反浮选和正浮选,即先用胺类捕收剂反浮选硅质矿物,然后用脂肪酸类捕收剂正浮选菱镁矿。
浮选目的:去除滑石、石英、蛇纹石等硅酸盐杂质以及白云石、方解石等碳酸盐杂质。
常用药剂:捕收剂通常选用十二胺、油酸、油酸钠、氧化石蜡皂、醚胺、椰油胺等,抑制剂通常选用六偏磷酸钠、水玻璃、羧甲基纤维素等。
特点:浮选法是目前处理菱镁矿矿石的主要工艺之一,如大石桥、海城、营口及掖县等矿山均采用该方法。
5、菱镁矿化学提纯
化学提纯原理:先对矿石进行煅烧,以提高其表面活性和増大溶解度,然后用盐酸或硝酸、硫酸、铵盐、碳酸氢盐等进行浸取,再根据镁与杂质浸取程度的不同,采用不同办法将杂质沉淀、分离出去、最后获得高纯度的MgO产品。用化学处理法从菱镁矿中提取碱式碳酸镁,可以分为碳化法、盐酸法和铵盐法。
特点:采用化学方法可提纯微细嵌布、杂质呈类质同象存在的菱镁矿矿石。
菱镁矿提纯方法主要由矿石成因、伴生矿物成分等决定,因此,需要在工艺矿物学分析的基础上,进行大量选矿试验来确定最佳的选矿方案,从而保证精矿的较高品位和回收率。
先用碳在电炉内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
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:
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:
Si(粗)+2Cl2==SiCl4
3.氯化硅和氢气在高温条件下反应得到纯净硅:
SiCl4+2H2==Si(纯)+4HCl
以上是硅的工业制法,在实验室中可以用以下方法制得较纯的硅:
1.将细砂粉(SiO2)和镁粉混合加热,制得粗硅:
SiO2+2Mg==2MgO+Si(粗)
2.这些粗硅中往往含有镁,氧化镁和硅化镁,这些杂质可以用盐酸除去:
Mg+2HCl==MgCl2+H2
MgO+2HCl==MgCl2+H2O
Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
3.过滤,滤渣即为纯硅
关于粗硅提纯,目的到此分享完毕,希望能帮助到您。