Kiselmetaller förändrar världen

PCC Group har byggt på Island en av de mest moderna och miljövänliga anläggningarna i världen, som producerar kiselmetall. Den öppnades 2018 och 2019 startade den vanlig produktion. Kiselmetall används som en komponent i aluminiumlegeringar eller material för framställning av silikoner och siloxaner inom den kemiska industrin. Det är också en viktig råvara för produktion av solcellspaneler.

Teknologisk process

Anläggningen i Bakka producerar kiselmetall med mycket hög halt av rent kisel (Si ≥ 98,5%). Råvaror för denna produktion inkluderar kvartsit (naturligt förekommande mineral tillverkat av kiseldioxid, SiO2), samt kol och trä. Kiselmetall framställs vid en temperatur på ca. 2000C i elektriska nedsänkta ljusbågsugnar. Kvartsit, den viktigaste råvaran, kommer huvudsakligen från en polsk gruva som ägs av PCC Silicium SA, som ligger i Zagórze nära Kielce. Anläggningen på Island har speciella filtreringsanordningar, som nästan helt tar bort damm från luften som genereras under produktionen. Under processen bildas ytterligare två produkter – MicroSilica och silica slagg , som också säljs. Under processen reduceras huvuddelen av kvartsen (SiO 2) med kol (C) till kiselkarbid (SiC), som är ett reduktionsmedel för den kvarvarande delen av kvartsen som inte har reagerat i ljusbågselektroderna. Den kemiska reaktionen är som följer: SiO₂ + 2C = Si + 2CO SiO₂ + 3C = SiC + 2CO (i den nedre delen av ugnen) Den slutliga reaktionen sker ovanför ugnens centrum vid en temperatur högre än 1835oC. Den elektriska ljusbågen mellan elektrodspetsarna och mitten av ugnen håller en temperatur på 2000oC. Slutsteget av den kemiska reaktionen kan beskrivas på följande sätt: 2SiO₂ + 3SiC = 4Si + SiO +3CO SiO + SiC = 2Si + CO Under denna sista reaktion bildas rent kisel som tas ut ur ugnen i form av kisel metall.

Smält kiselmetall utvinns från ugnarna till deglar, som överförs till gjuteriet, där processen med raffinering och götgjutning äger rum. Efter avkylning förkrossas ignotarna och förvaras tillfälligt i ugnsområdet. Därefter överförs produkten till krossningsstadiet och i denna form förpackas den för transport.

Biprodukter

En av produkterna är MicroSilica, som separeras från rökgasen i en speciell påse filter. Det mesta av råmaterialet omvandlas till kiselmetall, vilket resulterar i en mycket liten mängd fasta biprodukter från produktionsprocessen. En liten del av råvaran förädlas till slagg. Alla avgaser som produceras under produktionen utsätts för ytterligare behandling och rening.

Ansökan

Kiselmetall, som nämnts ovan, är en komponent i aluminiumlegeringar och den används av den kemiska industrin för tillverkning av silikoner. Det är också populärt inom elektronikindustrin och solenergisektorn (solpaneler, kiselchips, halvledare). Det förbättrar egenskaperna hos aluminium, såsom styrka, hårdhet eller flytbarhet. Tillsatsen av kiselmetall gör aluminiumlegeringar starka och lätta. Kiselmetaller är också användbara inom bilindustrin som substitut för tyngre delar gjorda av gjutjärn. Lättmetallfälgar och motorblock är fordonsdelarna, som mycket ofta tillverkas som aluminiumgjutgods med tillsats av kisel. Kiselmetall är en viktig råvara för många industrier. Utan kisel skulle vi inte kunna använda datorer, solpaneler och många byggprodukter. Den nya PCC-anläggningen, som producerar kiselmetall, använder bara grön energi från geotermiska källor som Island är känt för. Detta gör att vi kan erbjuda kiselmetall av högsta kvalitet, producerad med tre gånger lägre koldioxidutsläpp jämfört med andra fabriker.