Kieselsäure (Siliziumdioxid, SiO₂):
Primärquelle:High-Purity-Quarzit, Quarzsand oder zerkleinerter Quarz (mehr oder gleich 98% SiO₂).
Rolle:Bietet die Siliziumatome zur Reduzierung.
Carbonaceous Reducing Agents:
Typen:
Kohle(Anthrazit oder Bituminous).
Koks(Low-Ash-Petroleum-Cola oder metallurgische Cola).
Holzkohle(aus Holz abgeleiteter, verwendet für höhere Reinheitsanforderungen).
Rolle:Wirkt als Reduktionsmittel, um Sauerstoff aus SiO₂ zu entfernen.
Elektroden (Graphit oder Kohlenstoff):
Wird in untergetauchten Lichtbogenöfen verwendet, um hohe Temperaturen zu erzeugen (1.800–2, 000 Grad).
Während des Prozesses konsumiert und muss aufgefüllt werden.
Optionale Additive:
Holzspäne/Sägemehl:Hinzugefügt, um die Ofendurchlässigkeit zu verbessern.
Eisen/Stahlschrott:Manchmal verwendet, um die Siliziumreinheit anzupassen (z. B. für metallurgische Silizium).
Schlüsselreaktionen in der Produktion:
Das Verfahren erfolgt in einem untergetauchten Bogenofen (elektrischer Lichtbogenofen):
SiO2+2C→1,800–2,000 degree Si+2CO↑SiO2+2C1,800–2,000 degree Si+2CO↑
Reinheit Anforderungen:
METALLURGISCHE GRADE SILICON (MG-SI):~ 98–99% Reinheit.
Höhere Noten (z. B. Solar/Elektronik):Erfordert eine zusätzliche Raffination (z. B. Auslaugung, Vakuumdestillation).
