Tecnología de Materiales PROCESO DE OBTENCIÓN DEL SILICIO Integrantes : • Iván Garzón • Isaac Gutiérrez • Kevin Salazar • Andy Pérez
EL SILICIO (Si) El silicio forma parte de los elementos denominados metaloides o semimetales. Este tipo de elementos tienen propiedades intermedias entre metales y no metales. En cuanto a su conductividad eléctrica, este tipo de materiales al que pertenece el silicio, son semiconductores. Es el segundo elemento mas abundante en la corteza terrestre, no existe libre en la naturaleza, sino como dióxido se encuentra en varias formas de cuarzo
Yacimientos en Ecuador
Proceso de obtención del Silicio El dióxido de silicio (SiO) es un compuesto de silicio y oxígeno, llamado comúnmente sílice.
Una de las formas en que aparece naturalmente es el cuarzo. El silicio metalúrgico se obtiene a partir de sílice de alta pureza reduciendo en hornos de arco eléctrico con electrodos a temperaturas superiores a 2000 ° C: SiO+ C → Si + CO
Proceso de obtención de la Sílice El dióxido de silicio (SiO) es un compuesto de silicio y oxígeno, llamado comúnmente sílice. Es uno de los componentes principales de la arena. Una de las formas en que aparece naturalmente es el cuarzo. Cribado Primario La arena cuarzosa es descargada en la tolva primaria desde donde es extraida mediante un dosificador de banda de velocidad constante hacia el transportador de banda que alimenta una la criba vibrante. El rechazo de esta criba es todo material extraño en la arena (raíces, trozos de madera, etc.)
Atricionado El pasante de la criba va a los atricionadores junto con la cantidad adecuada de agua para que la concentración en sólidos de la pulpa sea del 23% en peso. Allí se separan las partículas arcillosas.
Cribado Secundario Esta segunda criba es horizontal vibrante y dispone de boquillas rociadoras de agua, para rebajar la concentración de sólidos en operación hasta un 10 % aproximadamente.
Filtrado y Almacenamiento La pulpa concentrada del Hidrociclón es descargada en el filtro de absorción donde se reduce el contenido de agua del producto hasta una humedad máxima de 12 %. La arena húmeda se transporta mediante cintas que se mueven fuera del edificio de clasificación, y distribuyen el producto a lo largo de los almacenes de producto terminado según la clase.
Descripción de las operaciones tecnológicas Alimentación y Secado: La arena después que alcanza la humedad prevista sale del tambor rotativo hacia una criba vibratoria diseñada para obtener producciones con determinadas características granulométricas. Enfriamiento: La arena secada y aún caliente es depositada en una tolva mediante banda transportadora. El enfriamiento tiene lugar en la trayectoria desde la criba vibratoria hasta la tolva y durante el almacenamiento de la misma en dicha tolva aproximadamente 1 hora. Envase: La arena a una temperatura manipulable por el hombre es envasada en big bag o sacos multicapas y almacenada para su posterior comercializción.
Puntos importantes en el proceso de producción de silicio La producción de silicio requiere de una operación a muy alta temperatura (mayores a 1811 °C) y grandes cantidades de energía. Durante la operación, los compuestos en estado sólido se convierten en líquido con una gran producción de gas de proceso. El proceso incluye el SiO-gas, que es muy inestable y reacciona vigorosamente con el oxígeno. Hoy todos los procesos se basan en la combustión de los gases de proceso en la parte superior del horno. Sin embargo, este proceso de quemado puede no ser óptimo desde una perspectiva ambiental.
El único agente conocido de reducción es el carbono, que está con frecuencia en forma de coque y carbón. La única adición de energía al proceso es la energía eléctrica a través de electrodos.
Moderna planta de silicio
Funcionamiento Planta El corazón de esta planta es un horno eléctrico de reducción. Se compone de una cuba que está llena hasta el borde, cargado con sus materias primas que por gravedad descienden de los silos a través de unos tubos a la cuba como se muestra. La energía necesaria para la fusión se entrega por medio de 3 fases a través de tres electrodos en posición vertical y sumergidos dentro de la mezcla cargada. El 90- 95% de la energía suministrada se disipa en forma de calor en las cavidades llenas de gas que rodean el extremo de los electrodos, dando una temperatura en la cavidad alrededor de 2000 °C. El silicio líquido se acumula en el fondo del horno de donde se extrae y se enfría. El silicio producido por este proceso se denomina metalúrgico y tiene una pureza del 98%. Para la construcción de dispositivos semiconductores, es necesario purificarlo aún más hasta obtener silicio ultra puro, por métodos físicos o químicos.
Aplicaciones
Fabricas que comercializan silicio en Ecuador
ECUAMASTER S.A. es una empresa que se encarga de vender arena de sílice de alta calidad de una pureza minima de 96.8% , es arena lavada libre de arcilla.
Nutrexpa S.A. Es una compañía q se dedica a la exportación, procesamiento y comercialización directa. Se encuentran en la cuidad de Guayaquil – vía a la costa. os de ventas: Ing. Vadim Pazmiño Gerente de Ventas cel: 0985211202