Hva silisiummetall egentlig er
Silisiummetall, også kalt industriell silisium eller silisium av metallurgisk kvalitet, er et sølv-grå, semi-metallisk fast stoff produsert ved å redusere kvarts med karbon i en nedsenket lysbueovn ved temperaturer godt over 1800 grader. Det smelter ved ca. 1414 grader, har en tetthet på 2,33 g/cm3 og leveres som klumpmateriale, vanligvis i størrelsesområdet 10 mm til 100 mm, i kvaliteter definert av urenheter.
Karakterene er klassifisert internasjonalt av den elektriske og kjemiske industrien og nasjonalt, i Kina, under GB/T 2881. De kjente navnene som 553, 441, 3303, 2202 og 1101 er en forkortelse for de maksimale jern-, aluminium- og kalsiumnivåene: 553 betyr Fe opp til 5 opp til 30 % og % Ca %. mens 1101 betyr Fe, Al og Ca hver holdt på 0,1 % eller lavere. Mesteparten av dette materialet går til aluminiumslegeringer, silikoner og som et tilsetningsstoff i stålproduksjon, med en mindre fraksjon med høy{13}}renhet raffinert videre for solcelle- og elektronisk bruk.
Helseeffekter: Støv og respirable partikler
Fast silisiummetall er ikke et giftig stoff. Det absorberes ikke gjennom intakt hud, det utgjør ikke en akutt giftig fare når det håndteres som klumpmateriale, og det er ikke klassifisert som et farlig gods for normal transport. Helserisikoen i denne bransjen kommer nesten utelukkende fra støv, og det er et spørsmål om hva støvet inneholder og hvor fint det er.
Knusing, sikting, bagging og ovnsfylling genererer fine partikler. Der støvet inneholder respirabelt krystallinsk silika overført fra kvartsråvarer, er langvarig høy{1}}innånding assosiert med silikose, en progressiv lungesykdom og med økt risiko for lungekreft; respirabel krystallinsk silika er klassifisert som et kreftfremkallende for mennesker. Støv som hovedsakelig er elementært silisium er mindre skadelig enn krystallinsk silisium, men virker fortsatt irriterende i luftveiene, og ved høye konsentrasjoner over mange år kan det bidra til kroniske luftveissymptomer. Fint svevestøv irriterer også øynene og kan kombinert med svette slite på huden.
Størst eksponering: knuse- og sikteanlegg, sekkestasjoner, ovnstapping og støping av gulv, og eventuell manuell håndtering av finstoff
Hovedkontroller: kabinett og lokal avtrekksventilasjon, støvdemping ved overføringspunkter, vakuum i stedet for trykkluft-rengjøring
Personlig beskyttelse: øyevern, hansker og åndedrettsvern vurdert for fine partikler der ventilasjon ikke kan holde luften ren
Helseovervåking: periodisk lungefunksjonstesting for arbeidere på -støveksponerte oppgaver, med støvovervåking mot lokale grenseverdier for yrkeseksponering under GBZ 2.1
Miljø- og prosessutslipp
Silisiummetall er kjemisk inert under normale miljøforhold og leker ikke ut farlige elementer på den måten som tung{0}}metallholdig avfall gjør. Miljøbelastningen til produktet sitter i smeltetrinnet i stedet for i det ferdige metallet. Å produsere ett tonn industrisilisium forbruker omtrent 11 til 14 MWh elektrisitet sammen med kvarts og karbonreduksjonsmidler, så kraftkilde og ovnseffektivitet dominerer karbonavtrykket til materialet.
Ovnens av-gass inneholder karbonmonoksid og fin silika. Moderne anlegg fanger opp røyken i posefiltre og selger den kondenserte mikrosilikaen som et-biprodukt for ildfaste og betongapplikasjoner, og de gjenvinner eller fakler karbonmonoksidet for varme og kraft. Slagg, filterstøv som ikke oppfyller spesifikasjonene, og vått skrubberslam trenger kontrollert avhending eller gjenbruk. På brukerens anlegg er restene som skal håndteres siling av finstoff og sølt materiale, som bør samles opp, holdes tørt og returneres til ovnen i stedet for å vaskes i drenering.
Typiske karakterer og spesifikasjoner
| Karakter | Si (min, typisk) | Fe (maks.) | Al (maks) | Ca (maks.) |
|---|---|---|---|---|
| 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 % |
Verdiene ovenfor er typiske kommersielle tall, og de nøyaktige grensene er fastsatt i kontrakten eller i analysesertifikatet for hvert parti. Klumpstørrelse, finstoffinnhold, overflaterenhet og pakking avtales separat, siden en stålprodusent og en aluminiumssmelter kan ønske svært ulike størrelsesfordelinger fra samme klasse.
Sikker håndtering i produksjon og bruk
I ovnen og støperiet er silisiumfinstoff brennbare og kan danne en støvsky, så fint materiale bør ikke få lov til å samle seg; antennelseskilder og sterke oksidasjonsmidler bør holdes unna. Silisium reagerer med sterke alkalier og med flussyre, og våte finstoffer i kontakt med alkali kan generere hydrogen, og derfor må vaskevann og rengjøringsmidler velges med omhu og trange rom må ventileres og gass-testes før inntreden.
Ved nedstrøms bruk fylles materialet inn i stål, aluminium eller kjemiske prosesser i kontrollerte mengder, vanligvis som en del av en veid ladning i stedet for for hånd. Metallsilisium er ikke et matvare-kontakt- eller forbrukermateriale og bør lagres tørt i lukket emballasje eller tildekkede bunkere, på en først-først-ut-basis, atskilt fra syrer, alkalier og oksidasjonsmidler. For kunder med stålproduksjon og ildfaste materialer velges vanligvis lave-aluminiumkvaliteter som 3303 og finere når gjenværende kjemi i den endelige legeringen betyr mer enn kostnaden per tonn silisium.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Er silisiummetall giftig for mennesker?
Nei. Som fast klumpmateriale har det lav toksisitet og absorberes ikke gjennom huden; den virkelige faren er å puste inn fint støv, spesielt støv som inneholder respirabelt krystallinsk silika.
Spørsmål: Er silisiummetall det samme som silikon?
Nei. Silisiummetall er råelementet som brukes til å lage silikoner, som er syntetiske polymerer. De to navnene beskriver forskjellige materialer og kan ikke erstattes i en spesifikasjon.
Spørsmål: Gir håndtering av silisiummetall silikose?
Silikose er forårsaket av innånding av respirabel krystallinsk silika, som hovedsakelig finnes i kvartsråstoffstøv. Vedlagt håndtering, ekstraksjon og overvåking mot eksponeringsgrensene under GBZ 2.1 holder denne risikoen under kontroll.
Spørsmål: Kan silisiummetallstøv ta fyr eller eksplodere?
Fint silisiumpulver kan brenne, og en spredt støvsky kan være eksplosiv under de rette forholdene. God rengjøring, støvoppsamling og kontroll av tennkilder er standard forholdsregler.
Spørsmål: Er silisiummetall skadelig for miljøet?
Metallet i seg selv er inert og frigjør ikke giftige elementer. Den betydelige miljøpåvirkningen er elektrisitets- og karbonforbruket ved smelting, sammen med røyk- og slaggstrømmene, som styres ved fangst,-produktgjenvinning og kontrollert deponering.
Spørsmål: Hvilket verneutstyr trengs ved håndtering av silisiummetall?
Øyevern og hansker er grunnleggende for all håndtering, og åndedrettsvern vurdert for fine partikler er nødvendig der ventilasjon ikke kan holde støv under yrkeseksponeringsgrensen.
