ISO 9001 El silicio metálico se utiliza, entre otras cosas, como aleación de aluminio ; también se emplea en la industria química para la fabricación de siloxanos y siliconas . El silicio metálico también se puede utilizar como material esencial en las industrias electrónica y solar (chips de silicio, semiconductores, paneles solares). Puede mejorar las propiedades ya útiles del aluminio, como la colabilidad, la dureza y la resistencia.
Agregar metal de silicio a las aleaciones de aluminio las hace livianas y fuertes. Por lo tanto, se utilizan cada vez más en la industria automotriz. Se utiliza para reemplazar piezas de hierro fundido más pesadas. Las piezas de automóviles, como los bloques de motor y las llantas de los neumáticos, son las piezas de silicona de aluminio fundido más comunes.
Mercados y aplicaciones
Industria de la energía
Industria metalúrgica / Metalurgia
Composición
Silicio
Función
Materias primas e intermedios
El metal de silicio (CAS 7440-21-3) se conoce comúnmente como silicio de grado metalúrgico o silicio metálico debido a su color metálico brillante. En la industria se utiliza principalmente como aleación de aluminio o como material semiconductor . El silicio metálico también se utiliza en la industria química para producir siloxanos y siliconas . Se considera una materia prima estratégica en muchas regiones del mundo. La importancia económica y de aplicación del metal de silicio a escala global continúa creciendo. Parte de la demanda del mercado de esta materia prima la satisface un productor y distribuidor de silicio metálico: PCC BakkiSilicon hf. que lleva a cabo sus actividades comerciales en la pintoresca isla de Islandia .
El metal de silicio también se conoce como silicio metalúrgico o, más comúnmente, simplemente como silicio . El silicio en sí es el octavo elemento más abundante en el universo, pero rara vez se encuentra en forma pura en la Tierra. El US Chemical Abstracts Service (CAS) le ha asignado el número CAS 7440-21-3. Propiedades del metal de silicio
El metal de silicio ofrecido por el fabricante PCC BakkiSilicon se produce a partir de cuarcita (el mineral natural SiO 2 ), carbón y madera. Durante el proceso de producción, el cuarzo (SiO 2 ) se reduce con carbono (C) a carburo de silicio (SiC). El carburo de silicio se convierte en reductor del resto del cuarzo que no ha reaccionado en el arco eléctrico producido por tres electrodos. En la etapa inicial del proceso, la producción se realiza en dos hornos de arco de resistencia, donde la temperatura alcanza los 2.000°C. En la producción se utilizan electrodos grafitados. La cantidad total de energía utilizada por los hornos es de 25 MW. Se utilizan 4 MW adicionales para operar la planta de limpieza de gases de combustión. El resultado final del proceso es ≥ 98,5 %de silicio metálico puro. Un subproducto de su producción es la microsílice, que se separa de los gases de combustión gracias a los filtros de mangas especiales con los que está equipada la fábrica de Islandia. Gracias a este tipo de filtros, el polvo del aire generado durante el proceso de producción se elimina casi por completo. La gran mayoría de la materia prima se convierte en silicio metálico, por lo que el proceso de producción genera muy pocos subproductos sólidos. Una pequeña parte de la materia prima también se obtiene en forma de escoria. Vale la pena mencionar que la microsílice, que se produce como un subproducto de la producción de metal de silicio, es un aditivo popular y ampliamente utilizado para hormigones y morteros. También se utiliza en la producción de diversos productos cerámicos y refractarios.
El acero al silicio también conocido como acero laminado o acero eléctrico al silicio , es un material utilizado en la fabricación de algunos núcleos magnéticos como rotores en transformadores y motores. El acero al silicio también es un material esencial para las industrias de energía, electrónica y defensa . El acero eléctrico no orientado normalmente contiene entre un 2 %y un 3,5 %de silicio. Tiene propiedades magnéticas similares en todas las direcciones, conocidas como isotropía. El acero de grano orientado normalmente contiene un 3 %de silicio y se procesa para lograr propiedades ideales en la dirección de laminación. ¿Cuáles son las propiedades del acero al silicio?
El suministro de silicio metálico de fuentes nacionales y de importaciones no es suficiente para cubrir completamente la demanda industrial mundial. El silicio metálico es reconocido mundialmente como una materia prima escasa y crítica. Garantizar la seguridad del abastecimiento de materia prima de un país se basa en asegurar el abastecimiento del mineral y recopilar sistemáticamente conocimientos y datos sobre la abundancia de los yacimientos locales. Según el informe titulado 'Informe sobre el tamaño y la participación del mercado del metal de silicio, 2020-2027', es principalmente la producción de aluminio lo que impulsa la demanda de metal de silicio. La creciente demanda de siliconas (especialmente en los países en desarrollo) también puede beneficiar la producción de silicio metálico. Asia-Pacífico juega un papel importante en este sentido, ya que es una gran base de procesamiento de silicio metálico para diversas industrias . La demanda de los productores europeos también es alta, ya que Europa es uno de los principales productores de siliconas. La pandemia de COVID-19, sin embargo, ha dejado una fuerte huella en los mercados norteamericanos. Esta región ha visto un declive temporal en la industria del aluminio. El silicio metal, que se utiliza en la producción de paneles fotovoltaicos, jugará un papel clave en los próximos años, por ejemplo, en Arabia Saudita, donde está en marcha un gran proyecto fotovoltaico. Se espera que esté terminado en 2030. Se espera que esta gran inversión, y otras similares, beneficien el mayor desarrollo del mercado del metal de silicio. El precio del metal de silicio depende de los costos de producción . La producción de 1 tonelada de silicio requiere alrededor de 6 toneladas de materia prima, incluidas 2,7 toneladas de cuarzo, 1,5 toneladas de agentes reductores (carbón o carbón vegetal con bajo contenido de cenizas) y 1,5 toneladas de madera. Otro factor importante del que depende el precio es la energía. El precio por kilogramo de silicio metálico también está controlado por el costo de otros ingredientes como el carbón, el cuarzo y el petróleo. Según la firma de investigación PRNewswire, el mercado mundial de metal de silicio tiene un valor aproximado de 6.300 millones de dólares. Se espera que crezca a 8.9 mil millones para 2027. La crisis de materias primas que comenzó en 2021 ha provocado que los precios del metal de silicio aumenten alrededor de un 300%.
Un análisis del mercado global muestra claramente que la importancia del metal de silicio crece constantemente. Entonces, ¿en qué sectores y áreas de la economía es más demandada esta materia prima? ¿Para qué se usa esto?
Vale la pena señalar que las piezas de automóviles de aluminio y silicio son más ligeras y resistentes que las piezas fundidas de aluminio puro. Las piezas de automóviles, como los bloques de motor y las llantas de los neumáticos, son las piezas de silicona de aluminio fundido más comunes.
Se necesitan alrededor de cinco toneladas de polisilicio para producir un megavatio de módulos solares. Hoy en día, la tecnología solar de polisilicio representa más de la mitad de la energía solar producida en todo el mundo.
El silicio se puede encontrar en prácticamente todas las computadoras, teléfonos móviles, tabletas, televisores, radios y otros dispositivos de comunicación modernos . Se estima que más de un tercio de todos los dispositivos electrónicos contienen tecnología de semiconductores basada en silicio.
El Grupo PCC, en su amplia cartera de productos, ofrece diferentes una variedad de metales de silicio . Es fácil encontrar este producto en el catálogo de productos dando el número CAS: 7440-21-3 . El productor de silicio metálico, PCC BakkiSilicon hf., tiene su sede en Islandia. La capacidad de producción de la fábrica es de aproximadamente 32.000 toneladas de silicio metálico al año. Tiene una de las instalaciones de producción más modernas del mundo. Es importante destacar que el 100 %de la energía que allí se utiliza proviene de fuentes geotérmicas. Gracias a soluciones innovadoras, la fábrica de Islandia se considera una de las más respetuosas con el medio ambiente. El uso de los recursos geotérmicos de Islandia como energía reduce las emisiones de gases de efecto invernadero en alrededor de dos tercios. Como resultado, la huella de carbono de todo el proceso se reduce drásticamente. Al elegir el metal de silicio de la gama PCC BakkiSilicon , los clientes compran una materia prima que:
Los productos disponibles comercialmente denominados PCC BakkiSilicon 441 o PCC BakkiSilicon 3303 indican metal de silicio. El fabricante introduce estas especificaciones debido al diferente contenido de silicio elemental en el producto final, que oscila entre el 97%y el 99%. Además, el hierro, el aluminio y el calcio también están presentes en la composición. Sin embargo, estos metales representan trazas. El contenido de aluminio es un máximo de 0,20%- 0,50%, hierro 0,20%- 1,80%y calcio 0,02%- 0,30%. El fabricante de metal de silicio, PCC BakkiSilicon , ofrece las siguientes formas de metal de silicio:
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