Kremíkové kovy menia svet

PCC Group vybudovala na Islande jeden z najmodernejších a ekologických závodov na svete, ktorý vyrába kremíkový kov. Otvorený bol v roku 2018 a v roku 2019 spustil pravidelnú výrobu. Kremíkový kov sa používa ako zložka hliníkových zliatin alebo materiál na výrobu silikónov a siloxánov v chemickom priemysle. Je tiež kľúčovou surovinou na výrobu fotovoltaických panelov.

Technologický proces

Závod v Bakki vyrába kremíkový kov s veľmi vysokým obsahom čistého kremíka (Si ≥ 98,5 %). Suroviny pre túto výrobu zahŕňajú kremenec (prírodne sa vyskytujúci minerál vyrobený z oxidu kremičitého, SiO2), ako aj uhlie a drevo. Kremíkový kov sa vyrába pri teplote cca. 2000C v elektrických peciach s ponoreným oblúkom. Kremeň, kľúčová surovina, pochádza najmä z poľskej bane, ktorú vlastní spoločnosť PCC Silicium SA, ktorá sa nachádza v Zagórze pri Kielciach. Závod na Islande má špeciálne filtračné zariadenia, ktoré takmer úplne odstraňujú prach zo vzduchu vznikajúceho pri výrobe. Počas procesu vznikajú dva ďalšie produkty – MicroSilica a kremičitý troska , ktoré sa tiež predávajú. Počas procesu sa väčšina kremeňa (SiO 2) redukuje uhlíkom (C) na karbid kremíka (SiC), ktorý je redukčným činidlom pre zvyšnú časť kremeňa, ktorá nezreagovala v oblúkových elektródach. Chemická reakcia je nasledovná: SiO₂ + 2C = Si + 2CO SiO₂ + 3C = SiC + 2CO (v spodnej časti pece) Konečná reakcia prebieha nad stredom pece pri teplote vyššej ako 1835oC. Elektrický oblúk medzi hrotmi elektród a stredom pece udržuje teplotu 2000oC. Záverečný stupeň chemickej reakcie možno opísať nasledovne: 2SiO₂ + 3SiC = 4Si + SiO +3CO SiO + SiC = 2Si + CO Pri tejto poslednej reakcii vzniká čistý kremík, ktorý sa odoberá z pece vo forme kremíka. kov.

Roztavený kremíkový kov sa získava z pecí do téglikov, ktoré sa premiestňujú do zlievarne, kde prebieha proces rafinácie a odlievania ingotov odohráva sa. Ignoty sa po ochladení predbežne rozdrvia a dočasne uskladnia v priestore pece. Potom sa produkt presunie do fázy drvenia a v tejto forme sa zabalí na prepravu.

Vedľajšie produkty

Jedným z produktov je MicroSilica, ktorý sa oddeľuje od spalín v špeciálnych vreckových filtroch. Väčšina suroviny sa premení na kremíkový kov, čo má za následok veľmi malé množstvo tuhých vedľajších produktov výrobného procesu. Malá časť suroviny sa spracováva na trosku. Všetky výfukové plyny vznikajúce pri výrobe sú podrobené ďalšej úprave a čisteniu.

Aplikácia

Kremíkový kov, ako je uvedené vyššie, je súčasťou hliníkových zliatin a používa sa v chemickom priemysle na výrobu silikónov. Je tiež populárny v elektronickom priemysle a sektore solárnej energie (solárne panely, kremíkové čipy, polovodiče). Zlepšuje vlastnosti hliníka, ako je pevnosť, tvrdosť či tekutosť. Pridanie kremíkového kovu robí hliníkové zliatiny pevnými a ľahkými. Kremíkové kovy sú tiež užitočné v automobilovom priemysle ako náhrada ťažších dielov vyrobených z liatiny. Zliatinové kolesá a bloky motora sú časti vozidiel, ktoré sa veľmi často vyrábajú ako hliníkové odliatky s prídavkom kremíka. Kremíkový kov je kľúčovou surovinou pre mnohé priemyselné odvetvia. Bez kremíka by sme nemohli používať počítače, solárne panely a mnohé stavebné produkty. Nový závod PCC, ktorý vyrába kremíkový kov, využíva iba zelenú energiu z geotermálnych zdrojov, ktorými je Island známy. To nám umožňuje ponúkať kremíkový kov najvyššej kvality, vyrobený s trikrát nižšími emisiami oxidu uhličitého v porovnaní s inými továrňami.