一、金屬硅（工業(yè)硅）核心性質(zhì)

? 核心成分：以硅（Si）為主體（純度98.5%~99.9%），含少量Fe、Al、Ca等雜質(zhì)，是介于金屬與非金屬間的半導(dǎo)體材料。

? 關(guān)鍵物理性質(zhì)：灰黑色有金屬光澤，硬而脆；熔點(diǎn)1414℃、沸點(diǎn)3265℃；常溫下導(dǎo)電率低，高溫/摻雜后導(dǎo)電性能顯著提升。

? 化學(xué)性質(zhì)：常溫下穩(wěn)定，不與水、酸（氫氟酸除外）反應(yīng)；高溫下可與氧、氯、碳等反應(yīng)，兼具金屬的還原性和非金屬的成鍵性。

二、金屬硅核心制造工藝（工業(yè)主流：碳熱還原法）

1. 原料準(zhǔn)備（核心三原料）：

? 硅石（SiO?，純度≥99.0%）：硅的來源，是最主要原料；

? 還原劑（焦炭、木炭、石油焦）：提供碳元素，還原硅石中的氧；

? 助熔劑（螢石CaF?）：降低爐渣熔點(diǎn)，提升反應(yīng)效率。

2. 核心設(shè)備：礦熱爐（電弧爐，容量2500~45000kVA），靠電弧產(chǎn)生高溫（1800~2200℃）驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。

3. 核心反應(yīng)（高溫下進(jìn)行）：

? 第一步：SiO? + C → SiO + CO↑（中間反應(yīng)，生成一氧化硅）；

? 第二步：SiO + 2C → Si + 2CO↑（主反應(yīng)，生成粗硅即金屬硅）。

4. 后續(xù)處理：出爐后冷卻、破碎，通過酸洗（去除Fe、Al等雜質(zhì)）提升純度，最終分級(jí)為不同牌號(hào)（如553、441、3303等，數(shù)字代表雜質(zhì)含量）。

補(bǔ)充關(guān)鍵要點(diǎn)

? 制造特點(diǎn)：高能耗（每噸金屬硅耗電約8000~12000度）、高污染（排放CO、粉塵），產(chǎn)能主要集中在能源豐富地區(qū)（如中國西南、西北）。

? 核心用途：不是直接使用，是光伏、半導(dǎo)體、合金的“基礎(chǔ)原料”——光伏級(jí)硅料（多晶硅/單晶硅）的前驅(qū)體、鋁合金脫氧劑、有機(jī)硅原料。