ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОГЛАВЛЕНИЕ Часть первая ПРОИЗВОДСТВО КРЕМНИЯ Сырые материалы из "Высококремнистые ферросплавы " Кремнезем является составной частью большого числа разнообразных минералов — силикатов, алюмосиликатов и др., составляющих вместе 95% земной коры. В первичных (изверженных) геологических породах кремнезем находится в соединениях с известью и окисью магния (авгиты, амфиболы или роговые обманки) под действием избытка воды, насыщенной двуокисью углерода, известь и магнезия образуют вместо силикатов углекислые соли — карбонаты СаСОз и М СОз, которые растворяются и уходят, оставляя кремнезем в химически несвязанном состоянии [7]. [c.5] Строение кремнеземистых соединений чрезвычайно многообразно. Кремнекислородные анионы образуют различные соединения с самыми разнообразными катионами. Кремнезем является составной частью коллоидальных систем. В результате физических, химических и биологических процессов, происходящих в поверхностных слоях зе.мли, кремнезем выделяется из сложных минералов в виде свободного окисла — ЗЮг, имеющего либо аморфное строение, либо одну из семи кристаллических форм. [c.5] Модификации кремнезема, устойчивые при повышенных температурах (тридимит, кристобалит), превращаются в кварц. [c.5] По данным геохимических исследований, самым распространенным минералом в земной коре является кварц. Во многих местах обнаруживаются крупные скопления свободного кремнезема высокой степени чистоты как в виде пластов кристаллического кварца или кварцевых песков (содержат более 98% 5102), так и в виде промежуточных по своему характеру песчаников и кварцитов. Имеют промышленное значение и месторождения волокнистого халцедона. [c.6] Содержание ЗЮг в отдельных случаях составляет выше 99,5% (ст. Полярный Круг). Содержание кремния в таких залежах приближается к содержанию его в химически чистом кремнезе.ме (около 47%). В СССР залежи кварца имеются на Урале (Мурзинка, Полетаево, Хрустальная), Алтае, Кавказе (Казбек), в Донбассе (Нагольный Кряж), на севере Европейской части СССР (на р. Онеге, ст. Полярный Круг) и в других районах. [c.6] Кварцевые пески и механически непрочные песчаника (уплотненные осадочные отложения) почти не применяются в электротермическом производстве кремния, из-за технологических затруднений мелкие зерна песчаников закупоривают пути для выхода газов из ванны печи через колошник. В связи с выбросами шихты, имевшими место при употреблении кварцевого песка, применено брикетирование шихты, состоящей из песка и углеродистого восстановителя. [c.7] Обычно для выплавки кремния употребляют крупнокристаллический кварц (удельный вес 2,59—2,65, твердость 7) или кварциты — плотные породы, в которых зерна кварца сцементированы кремнеземистыми примесями, содержащие от 98 до 99,5% Si02. Содержание примесей, восстанавливающихся вместе с кремнеземом, колеблется в следующих пределах 0,3—0,4% РеаОз 0,25—0,45% АЬОз 0,1—0,5% СаО эти примеси легко определяются спектральным анализом (табл. 1). [c.7] Приведем два примера технических условий на минеральное сырье для производства кремния. [c.7] В зависимости от содержания примесей в сырье выплавляют кремний различной чистоты. Так, на кварце г. Хрустальной, содержавшем в среднем 98,90% ЗЮг, получен продукт, содержащий 98,94% 31. При использовании тех же восстановителей, и электродов, в той же печи на первоуральском кварците получен продукт, содержавший всего 98,48% 31. Снижение содержания кремния сопровождалось одновременным увеличением содержания железа. В результате, если при использовании кварца удается получить 67% сплава марки КрО (ГОСТ 2169—43), то в лучшем случае на первоуральском кварците удается получить 60% сплава марки Kpl- Для восстановления примесей приходится увеличивать расход электроэнергии для восстановления 0,1% алюминия из глинозема, содержащегося в кварце, требуется увеличить расход электроэнергии на 0,2%. [c.8] Вернуться к основной статье