金属硅

金属硅
金属硅定义：金属硅又称结晶硅或工业硅，其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。

硅
是非金属元素，呈灰色，有金属色泽，性硬且脆。

硅的含量约占地壳质量的26%；原子量为28.80；密度为2.33g/m3；熔点为1410°C；沸点为2355°C；电阻率为2140Ω.m。

金属硅的牌号：按照金属硅中铁、铝、钙的含量，可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。

金属硅的附加产品:包括硅微粉,边皮硅，黑皮硅，金属硅渣等。

其中硅微粉也称硅粉、微硅粉或硅灰，它广泛应用于耐火材料和混凝土行业
金属硅的用途
金属硅（Si）是工业提纯的单质硅，主要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等。

（1）生产硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅
硅橡胶弹性好，耐高温，用于制作医疗用品、耐高温垫圈等。

硅树脂用于生产绝缘漆、高温涂料等。

硅油是一种油状物，其粘度受温度的影响很小，用于生产高级润滑剂、上光剂、流体弹簧、介电液体等，还可加工成无色透明的液体，作为高级防水剂喷涂在建筑物表面。

（2）制造高纯半导体
现代化大型集成电路几乎都是用高纯度金属硅制成的，而且高纯度金属硅还是生产光纤的主要原料，可以说金属硅已成为信息时代的基础支柱产业。

（3）配制合金
硅铝合金是用量最大的硅合金。

硅铝合金是一种强复合脱氧剂，在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率，并可净化钢液，提高钢材质量。

硅铝合金密度小，热膨胀系数低，铸造性能和抗磨性能好，用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性，可大大提高使用寿命，常用其生产航天飞行器和汽车零部件。

硅铜合金具有良好的焊接性能，且在受到冲击时不易产生火花，具有防爆功能，可用于制作储罐。

钢中加入硅制成硅钢片，能大大改善钢的导磁性，降低磁滞和涡流损失，可用其制造变压器和电机的铁芯，提高变压器和电机的性能。

随着科学技术的发展，金属硅的应用领域还将进一步扩大。

金属硅的主要产区:金属硅主要分布在西南地区的云南，四川，贵州，广西，华中的湖南，湖北，华东的福建地区，东北地区主要是黑龙江的黑河，临江地带，吉林和辽宁，内蒙古，其中陕西青海等地也有厂家生产。

金属硅通常按所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类，主要类型有以下几种：
中国是全球主要的金属硅产地，2007年中国金属硅总产量为95-100万吨，而2006年中国金属硅总产量为75-80万吨。

2007年中国国内金属硅消费量达25万吨以上，而且近几年国内对金属硅的需求也在不断增加，国内消费量在总产量中的比重也在不断提高。

2008年1-3月份中国金属硅生产量在200,000-250,000吨左右。

除去出口量，中国国内消费量在35,000-85,000吨左右。

中国的金属硅产能比较大，产量主要集中在贵州、云南、福建、广西、四川、湖南。

其中冶金级金属硅553、441有着较广的分布区域，主要分布在贵州、湖南、四川、云南、广西、内蒙、新疆等地，其中贵州是最主要的金属硅生产省份，产量占全国产量的15%-35%。

进入21世纪以来，中国的工业硅生产和出口一直保持着较快的增长速度。

2001年中国出口工业硅32.24万吨，2002年为38.74万吨，2003年达到47.90万吨，20 04年突破50万吨，达到54.51万吨，2005年与2004年基本持平，为53.61万吨。

但2006年达到61.4万吨，比2005年增长了14.6%；2007年上半年又比2006年同期增长了16.3%，2007年全年出口工业硅达到69.8万吨，比2006年增长了13.8%。

近几年中国的工业硅出口增幅不小。

2007年与2001年相比，增长了1.16倍。

中国工业硅出口价格一直偏低，特别是20世纪90年代以来，由于欧盟和美国以及后来的澳大利亚等对中国出口工业硅长期征收高额反倾销税，再加上中国国内低水平重复建设和竟相降价的无序竞争，使中国出口的工业硅价格一直严重偏低。

2007
年以来中国出口工业硅价格有所提高，2007年1-12月，中国出口工业硅的平均离岸价为1381美元/吨，这比2006年全年的平均离岸价提高了27%。

从2008年1月1日起，中国金属硅暂定关税为10%。

此次关税上调的目的是控制金属硅的出口，但尽管关税上调，中国产金属硅价格在国际市场上仍然是最低的，价格优势明显。

金属硅的生产原料
硅石165-170元/吨
Fe2O3 0.08%Max.; Al2O3 0.12% Max. CaO 0.07%Max. 无边皮杂质，粒度：20-60MM。

木炭：灰份5%Max, 挥发份13%Max. 固定碳70%Min.无泥块和杂物。

石油焦--目前石油焦价格在1300-1450元/吨
灰份0.6%Max.,挥发份13%Max, 固定碳85%Min,灰份中的Fe2O3 15%Max
精煤：灰份5%Max, 灰份中Fe2O3 5%Max, 挥发份20%Max,固定碳70%Min
金属硅是用硅石经还原生产的，故也叫工业硅、结晶硅，是近半个世纪以来的新产品。

主要输往日本、美国、欧洲、澳大利亚、印度、韩国、马来西亚、香港、台湾、加拿大、墨西哥、阿根廷等国家和地区。

由于冶炼金属硅耗电量极高，因此金属硅的市场价格相应较高。

金属硅中主要杂质为铁、铝、钙，需在生产中严格控制。

目前铁、铝两项的控制主要采取投料前对硅石、木炭进行检验。

铁、铝含量高的硅石不能使用。

木炭需严格挑选后使用(很多工厂投料前将硅石、木炭经水冲洗后使用)。

钙的控制主要采用通氯气或氧气排除。

通氧气对排除铁和铝也有一定的作用。

用于电子、化工方面的金属硅对铬、铋、铅、锰、钛、磷、铜、碳也有要求。

硅具有半导体性质。

结晶形硅具有金属光泽，外观呈亮灰色。

常温下很稳定，只有非常活泼的氟能直接与其化合成四氟化硅。

在高温下生成的硅还可与过量的碳直接化合成碳化硅。

冶炼铝合金时加入少量的纯度为98%的金属硅，可大大改善铝合金的性能。

纯度为98～99%的金属硅可用来生产三氯氢硅一类的中间产品，配制几百种硅树脂润滑剂和防水化合物等。

金属硅也是电子工业超纯硅的原料，用来生产单晶硅和多晶硅，是大规格集成电路的基础材料，还用于生产光导纤维。

作为优质半导体材料，高纯度单晶硅可制造高效的太阳能电池。