- Selectați pulbere de microsilice de înaltă puritate (cenusa de silice) ca materie primă principală. Pulberea de microsilice conține de obicei aproximativ 85-98% silice (SiO₂) și o cantitate mică de impurități.
- Alegeți cantitatea potrivită de agent reducător, cum ar fi cocs, cocs de petrol sau cărbune pulverizat, aceste materiale pot reacționa cu silice la temperaturi ridicate pentru a produce reducerea.
Formula reacției: SiO2+2C→Si+2CO
- Utilizați un cuptor electric sau un cuptor de reducere la temperatură înaltă (cum ar fi un cuptor cu arc electric sau un cuptor cu inducție) pentru reacție. Cuptoarele electrice cu arc generează de obicei temperaturi ridicate prin curenți electrici și asigură mediul de temperatură ridicată necesar reacțiilor de reducere prin electrozi de carbon.
- Reactorul ar trebui să poată rezista la temperaturi ridicate și să ofere un control adecvat al atmosferei, de obicei cu protecție cu azot sau argon pentru a preveni oxidarea.
- Pulberea de microsilice și agentul reducător (cum ar fi cocsul de petrol) sunt amestecate uniform într-o anumită proporție și încărcate în reactor.
- În reacția de reducere la temperaturi înalte, dioxidul de siliciu (SiO₂) din pulberea de microsiliciu reacţionează cu carbonul din agentul de reducere pentru a produce gaze de siliciu metalic (Si) și dioxid de carbon (CO).
- În timpul reacției, siliciul metalic rezultat este depus pe fund, în timp ce gazul de dioxid de carbon este expulzat prin acoperișul cuptorului.
- După ce reacția este completă, siliciul metalic din cuptor trebuie să fie răcit, ceea ce durează de obicei câteva ore până la o zi, în funcție de dimensiunea reacției și de corpul cuptorului.
- Solidele de siliciu metalic răcite sunt îndepărtate și sparte mecanic și cernute pentru a separa siliciul metalic mai pur.
- Rafinarea ulterioară (de exemplu decaparea sau sortarea fizică) îndepărtează mici cantități de impurități (de exemplu, aluminiu, fier, calciu etc.) pentru a îmbunătăți puritatea siliciului metalic.
- Dioxidul de carbon gazos generat în timpul reacției este evacuat prin sistemul de colectare a gazelor. CO₂ produs în acest proces poate fi tratat prin purificare a gazelor sau reciclare pentru a reduce poluarea mediului.
- Produsele secundare, cum ar fi cenușa de cărbune și zgura, trebuie, de asemenea, să fie eliminate în mod corespunzător sau reciclate.