Металевий кремній використовується, серед іншого, як алюмінієвий сплав ; він також використовується в хімічній промисловості для виробництва силоксанів і силіконів . Металевий кремній також можна використовувати як основний матеріал в електронній та сонячній промисловості (кремнієві мікросхеми, напівпровідники, сонячні батареї). Це може покращити вже корисні властивості алюмінію, такі як ливарність, твердість і міцність.
Додавання металевого кремнію до алюмінієвих сплавів робить їх легкими та міцними. Тому їх все частіше використовують в автомобільній промисловості. Використовується для заміни більш важких чавунних деталей. Автомобільні деталі, такі як блоки двигунів і диски шин, є найпоширенішими деталями з литого алюмінію з кремнію.
Ринки та програми
Енергетика
Металургійна промисловість / Металообробка
Композиція
Кремній
функція
Сировина та проміжні продукти
Металевий кремній (CAS 7440-21-3) широко відомий як металургійний кремній або металевий кремній через його блискучий металевий колір. У промисловості він в основному використовується як алюмінієвий сплав або напівпровідниковий матеріал . Металевий кремній також використовується в хімічній промисловості для виробництва силоксанів і силіконів . У багатьох регіонах світу він вважається стратегічною сировиною. Економічне та прикладне значення металевого кремнію в глобальному масштабі продовжує зростати. Частину ринкового попиту на цю сировину задовольняє виробник і дистриб’ютор металевого кремнію – PCC BakkiSilicon hf. яка веде свою господарську діяльність на мальовничому острові Ісландія .
Металевий кремній також відомий як металургійний кремній або, найчастіше, просто як кремній . Силіцій сам по собі є восьмим за поширеністю елементом у Всесвіті, але його рідко можна знайти в чистому вигляді на Землі. Служба хімічних рефератів США (CAS) присвоїла йому номер CAS 7440-21-3. Властивості металевого кремнію
Металевий кремній, який пропонує виробник PCC BakkiSilicon , виробляється з кварциту (природного мінералу SiO 2 ), вугілля та деревини. У процесі виробництва кварц (SiO 2 ) відновлюється вуглецем (C) до карбіду кремнію (SiC). Карбід кремнію стає відновником для решти кварцу, який не прореагував в електричній дузі, створеній трьома електродами. На початковій стадії процесу виробництво відбувається в двох дугових печах опору, де температура досягає 2000°C. У виробництві використовуються графітовані електроди. Загальна потужність, яку використовують печі, становить 25 МВт. Додатково 4 МВт використовуються для роботи установки очищення димових газів. Кінцевим результатом процесу є ≥ 98,5%чистого металевого кремнію. Побічним продуктом його виробництва є мікрокремнезем, який відокремлюється від димових газів завдяки спеціальним рукавним фільтрам, якими обладнано завод в Ісландії. Завдяки таким типам фільтрів пил з повітря, що утворюється в процесі виробництва, майже повністю видаляється. Переважна більшість сировини перетворюється на металевий кремній, тому в процесі виробництва утворюється дуже мало твердих побічних продуктів. Невелику частину сировини також отримують у вигляді шлаку. Варто зазначити, що мікрокремнезем, який виробляється як побічний продукт виробництва металевого кремнію, є популярною і широко використовуваною добавкою для бетонів і будівельних розчинів. Також його використовують у виробництві різних керамічних і вогнетривких виробів.
Кремнієва сталь, також відома як ламінована сталь або кремнієва електротехнічна сталь , є матеріалом, який використовується у виробництві деяких магнітних сердечників, таких як ротори в трансформаторах і двигунах. Кремнієва сталь також є важливим матеріалом для енергетичної, електронної та оборонної промисловості . Неорієнтована електротехнічна сталь зазвичай містить 2–3,5 %кремнію. Він має подібні магнітні властивості в усіх напрямках, відомі як ізотропія. Орієнтована зерниста сталь зазвичай містить 3%кремнію та обробляється для досягнення ідеальних властивостей у напрямку прокатки. Які властивості кремнієвої сталі?
Постачання металевого кремнію з внутрішніх джерел та з імпорту недостатньо для повного покриття глобального промислового попиту. Металевий кремній у всьому світі визнано дефіцитною та критичною сировиною. Гарантування безпеки постачання країни сировиною базується на забезпеченні постачання корисних копалин і систематичному зборі знань і даних про велику кількість місцевих родовищ. Згідно зі звітом під назвою «Звіт про розмір і частку ринку кремнію за 2020–2027 роки», головним чином виробництво алюмінію стимулює попит на металевий кремній. Зростання попиту на силікони (особливо в країнах, що розвиваються) також може сприяти виробництву металевого кремнію. Азіатсько-Тихоокеанський регіон відіграє значну роль у цьому відношенні, оскільки це величезна база для переробки металевого кремнію для різних галузей промисловості . Високий попит і з боку європейських виробників, адже Європа є одним із ключових виробників силікону. Однак пандемія COVID-19 залишила сильний слід на ринках Північної Америки. У цьому регіоні спостерігається тимчасовий занепад алюмінієвої промисловості. Металевий кремній, який використовується у виробництві фотоелектричних панелей, відіграватиме ключову роль у найближчі роки, наприклад, у Саудівській Аравії, де триває великий фотоелектричний проект. Очікується, що він буде завершений у 2030 році. Очікується, що ця величезна інвестиція та інші подібні їй сприятимуть подальшому розвитку ринку металевого кремнію. Ціна металевого кремнію залежить від собівартості виробництва . Для виробництва 1 тонни кремнію потрібно близько 6 тонн сировини, в тому числі 2,7 тонни кварцу, 1,5 тонни відновників (малозольного або деревного вугілля) і 1,5 тонни деревини. Ще один важливий фактор, від якого залежить ціна – це енергія. Ціна за кілограм металевого кремнію також залежить від вартості інших інгредієнтів, таких як вугілля, кварц і нафта. За даними дослідницької компанії PRNewswire, світовий ринок металевого кремнію коштує приблизно 6,3 мільярда доларів. Очікується, що до 2027 року він зросте до 8,9 мільярда. Сировинна криза, що почалася в 2021 році, призвела до зростання цін на металевий кремній приблизно на 300%.
Аналіз світового ринку чітко показує, що важливість металевого кремнію постійно зростає. Отже, в яких галузях і сферах економіки ця сировина користується найбільшим попитом? Для чого він використовується?
Варто відзначити, що алюмінієво-кремнієві деталі автомобіля легші і міцніші, ніж деталі, відлиті з чистого алюмінію. Автомобільні деталі, такі як блоки двигунів і диски шин, є найпоширенішими деталями з литого алюмінію з кремнію.
Для виробництва одного мегавата сонячних модулів потрібно близько п’яти тонн полікремнію. Сьогодні на полікремнієві сонячні технології припадає більше половини сонячної енергії, виробленої в усьому світі.
Кремній можна знайти практично у всіх комп’ютерах, мобільних телефонах, планшетах, телевізорах, радіо та інших сучасних пристроях зв’язку . За оцінками, більше третини всіх електронних пристроїв містять напівпровідникові технології на основі кремнію.
Група PCC у своєму великому портфоліо продуктів пропонує широкий вибір металевого кремнію . Цей продукт легко знайти в каталозі продукції за номером CAS: 7440-21-3 . Виробник металевого кремнію PCC BakkiSilicon hf., базується в Ісландії. Виробнича потужність заводу становить приблизно 32 000 тонн металевого кремнію на рік. Він має одне з найсучасніших виробничих потужностей у світі. Важливо, що 100%енергії, яка там використовується, надходить із геотермальних джерел. Завдяки інноваційним рішенням фабрика в Ісландії вважається однією з найбільш екологічно чистих. Використання геотермальних ресурсів Ісландії для отримання енергії скорочує викиди парникових газів приблизно на дві третини. У результаті вуглецевий слід усього процесу значно зменшується. Вибираючи металевий кремній із асортименту PCC BakkiSilicon , клієнти купують сировину, яка:
Комерційно доступні продукти під назвою PCC BakkiSilicon 441 або PCC BakkiSilicon 3303 позначають металевий кремній. Виробник вводить ці характеристики через різний вміст елементарного кремнію в кінцевому продукті, який коливається від 97%до 99%. Крім того, в складі також присутні залізо, алюміній і кальцій. Однак ці метали містять сліди. Максимальний вміст алюмінію становить 0,20%– 0,50%, заліза 0,20%– 1,80%і кальцію 0,02%– 0,30%. Виробник металевого кремнію PCC BakkiSilicon пропонує наступні форми металевого кремнію:
Відкрийте для себе повний асортимент продукції для металевого кремнію на www.products.pcc.eu.