Ce este de fapt siliciul metalului
Siliciul metal, numit și siliciu industrial sau siliciu de calitate metalurgică, este un solid argintiu-gri, semi-, produs prin reducerea cuarțului cu carbon într-un cuptor cu arc scufundat la temperaturi cu mult peste 1800 de grade . Se topește la aproximativ 1414 grade, are o densitate de 2,33 g/cm3 și este furnizat ca material bulgăre, de obicei în intervalul de dimensiuni de la 10 mm la 100 mm, în grade definite de conținutul lor de impurități.
Clasele sunt clasificate la nivel internațional de industria electrică și chimică și la nivel național, în China, sub GB/T 2881. Denumirile familiare, cum ar fi 553, 441, 3303, 2202 și 1101 sunt prescurtare pentru nivelurile maxime de fier, aluminiu și calciu: 553 înseamnă Fe, până la 5% Al. 03 până la Ca. %, în timp ce 1101 înseamnă Fe, Al și Ca fiecare menținut la 0,1 % sau mai jos. Cea mai mare parte a acestui material intră în aliaje de aluminiu, siliconi și ca aditiv în fabricarea oțelului, cu o fracție mai mică de-puritate ridicată, rafinată în continuare pentru uz fotovoltaic și electronic.
Efecte asupra sănătății: praf și particule respirabile
Siliciul metalic solid nu este o substanță otrăvitoare. Nu este absorbit prin pielea intactă, nu prezintă un pericol toxic acut atunci când este manipulat ca material bulgăre și nu este clasificat ca bun periculos pentru transportul normal. Riscul pentru sănătate în această industrie provine aproape în întregime din praf și este o chestiune de ce conține praful și cât de fin este.
Zdrobirea, cernuirea, ambalarea și încărcarea cuptorului generează particule fine. În cazul în care praful conține silice cristalină respirabilă transportată din materii prime de cuarț, inhalarea prelungită-la nivel înalt este asociată cu silicoză, o boală pulmonară progresivă și cu un risc crescut de cancer pulmonar; siliciul cristalin respirabil este clasificat drept cancerigen uman. Praful care este predominant siliciu elementar este mai puțin dăunător decât siliciul cristalin, dar încă acționează ca un iritant respirator, iar la concentrații mari de-a lungul multor ani poate contribui la simptomele cronice ale căilor respiratorii. Praful fin din aer irită și ochii și, în combinație cu transpirația, poate abraza pielea.
Cea mai mare expunere: instalații de zdrobire și sortare, stații de ambalare, pardoseli de turnare și tăiere a cuptorului și orice manipulare manuală a finelor
Principalele comenzi: ventilație din carcasă și evacuare locală, suprimarea prafului la punctele de transfer, menajarea cu vid în loc de{0}}aer comprimat
Protecție personală: protecție pentru ochi, mănuși și protecție respiratorie evaluată pentru particule fine acolo unde ventilația nu poate menține aerul curat
Supravegherea sănătății: testare periodică a funcției pulmonare pentru lucrătorii care lucrează la praf-expuși, cu monitorizare a prafului în raport cu limitele locale de expunere profesională conform GBZ 2.1
Emisii de mediu și de proces
Siliciul metalic este inert din punct de vedere chimic în condiții normale de mediu și nu scurge elementele periculoase în modul în care o fac deșeurile de-metal grele. Sarcina de mediu a produsului se află mai degrabă în etapa de topire decât în metalul finit. Producerea unei tone de siliciu industrial consumă aproximativ 11 până la 14 MWh de energie electrică împreună cu cuarț și reductori de carbon, astfel încât eficiența sursei de energie și a cuptorului domină amprenta de carbon a materialului.
Gazul-de ardere a cuptorului conține monoxid de carbon și fum de silice fin. Instalațiile moderne captează fumul din filtrele cu saci și vând microsiliceul condensat ca produs secundar pentru aplicații refractare și beton și recuperează sau ard monoxidul de carbon pentru căldură și energie. Zgura, praful de filtru care nu respectă specificațiile și nămolul de curățare umedă necesită eliminare controlată sau reutilizare. La uzina utilizatorului, reziduurile care trebuie gestionate sunt finele de sortare și materialul vărsat, care ar trebui colectate, păstrate uscate și returnate în cuptor, mai degrabă decât spălate în canalizare.
Clase și specificații tipice
| Nota | Si (min, tipic) | Fe (max) | Al (max) | Ca (max) |
|---|---|---|---|---|
| 553 | 98.5 % | 0.5 % | 0.5 % | 0.3 % |
| 441 | 99.0 % | 0.4 % | 0.4 % | 0.1 % |
| 3303 | 99.3 % | 0.3 % | 0.3 % | 0.03 % |
| 2202 | 99.5 % | 0.2 % | 0.2 % | 0.02 % |
| 1101 | 99.6 % | 0.1 % | 0.1 % | 0.01 % |
Valorile de mai sus sunt cifre comerciale tipice, iar limitele exacte sunt stabilite în contract sau în certificatul de analiză pentru fiecare lot. Dimensiunea bulgărului, conținutul de fine, curățenia suprafeței și ambalarea sunt convenite separat, deoarece un producător de oțel și o topitorie de aluminiu pot dori distribuții de dimensiuni foarte diferite de la aceeași calitate.
Manipulare sigură în producție și utilizare
În cuptor și turnătorie, finele de siliciu sunt combustibile și pot forma un nor de praf, astfel încât materialul fin nu trebuie lăsat să se acumuleze; sursele de aprindere și oxidanții puternici trebuie ținute departe. Siliciul reacționează cu alcalii puternici și cu acidul fluorhidric, iar finele umede în contact cu alcalii pot genera hidrogen, motiv pentru care apa de spălare și agenții de curățare trebuie selectate cu grijă, iar spațiile închise trebuie ventilate și testate cu gaz- înainte de intrare.
În utilizarea în aval, materialul este încărcat în oțel, aluminiu sau procese chimice în cantități controlate, în general ca parte a unei încărcări cântărite, mai degrabă decât manual. Siliciul metalic nu este un contact alimentar-sau un material de consum și trebuie depozitat uscat în ambalaje închise sau buncăre acoperite, pe principiul primul-într-primul ieșit-, separat de acizi, alcalii și oxidanți. Pentru clienții din producția de oțel și refractare, clasele mici-de aluminiu, cum ar fi 3303 și mai fine, sunt de obicei alese atunci când chimia reziduală a aliajului final contează mai mult decât costul pe tonă de siliciu.
Întrebări frecvente
Î: Este siliciul metal toxic pentru oameni?
Nu. Fiind material solid bulgăre, are toxicitate scăzută și nu este absorbit prin piele; pericolul real este inhalarea de praf fin, în special praf care conține silice cristalină respirabilă.
Î: Siliciul metalului este același cu siliconul?
Nu. Siliciul metalului este elementul brut folosit la fabricarea siliconilor, care sunt polimeri sintetici. Cele două denumiri descriu materiale diferite și nu pot fi înlocuite într-o specificație.
Î: Manipularea siliciului metalic provoacă silicoză?
Silicoza este cauzată de inhalarea silicei cristaline respirabile, care este prezentă în principal în praful de materie primă de cuarț. Manipularea închisă, extracția și monitorizarea față de limitele de expunere conform GBZ 2.1 mențin acest risc sub control.
Î: Praful de siliciu metalic poate lua foc sau exploda?
Pulberea fină de siliciu poate arde, iar un nor de praf dispersat poate fi exploziv în condițiile potrivite. O întreținere bună, colectarea prafului și controlul surselor de aprindere sunt măsurile standard de precauție.
Î: Este siliciul metal dăunător mediului?
Metalul în sine este inert și nu eliberează elemente toxice. Impactul semnificativ asupra mediului îl reprezintă consumul de energie electrică și carbon de topire, împreună cu fluxurile de fum și zgură, care sunt gestionate prin captare, prin-recuperarea produsului și eliminare controlată.
Î: Ce echipament de protecție este necesar la manipularea siliciului metalic?
Protecția ochilor și mănușile sunt de bază pentru orice manipulare, iar protecția respiratorie evaluată pentru particule fine este necesară oriunde ventilația nu poate menține praful sub limita de expunere profesională.
