JOHAN STEVE ESTEVEZ TORRES
CÓD: 2090613 PIROMETALURGIA TRABAJO
OBTENCIÓN DEL SILICIO PURO [SGE] El silicio es el elemento, tras el oxígeno, más abundante y distribuido en la corteza terrestre de nuestro planeta, pero no se encuentra puro como tal e n la naturaleza, sino combinado con oxígeno. El 27,2% de la corteza terrestre (0,7% de la masa del planeta) está constituida por el elemento silicio (Si), en la cual es tán distribuidos más de 6000 minerales descubiertos hasta la actualidad.
Obtención del silicio grado electrónico Partiendo de la arena, cuarcita, o cuarzo, materiales con alto contenido en óxido de silicio y bajos contenidos en otro tipo de silicatos, ya que la limpieza de estos contaminantes encarecen la obtención del silicio. La cuarcita es introducida en un c lisol donde están colocados dos electrodos de carbón, cuando se hace pasar una corriente eléctrica por los electrodos se produce un arco eléctrico que puede alcanzar temperaturas de 2000º C. A estas temperaturas la cuarcita pasa a estado liquido y este fundido se extrae por la parte inferior del clisol. En este proceso se produce una reacción química que da como resultado el llamado silicio metalúrgico, este silicio es abundantemente utilizado en la fabricación de aceros, aluminio, siliconas y otros y también para la obtención del silicio grado electrónico.
Reacción química: SiO2 + C ---- Si + 2CO
El silicio metalúrgico se introduce en un m olino para así obtener un polvo de silicio. El silicio así obtenido tiene una pureza c omprendida entre el 98 al 99 %, este es aceptable para aplicaciones metalúrgicas silicio grado metalúrgico (Si gm) pero no para aplicaciones electrónicas o solares donde es necesario una pureza mayor. Para obtener el silicio grado electrónico (Si ge) el polvo de silicio se introduce en un reactor de lecho fluido mezclado con acido clorhídrico (CLH) y se calienta la mezcla a una temperatura aproximada de 300ºC, los gases son conducidos a unas columnas de destilación fraccionada donde se separan los distintos compuestos y se obtiene un gas llamado Triclorosilano que Triclorosilano que una vez enfriado pasa a fase liquida, este liquido mezclado con Hidrogeno se Hidrogeno se introduce en el reactor Siemens donde se encuentra una varilla de silicio ultrapuro a modo de filamento que mediante el paso de una corriente eléctrica s e calienta a una temperatura aproximada de 1200ºC, el filamento se va regruesando de silicio h asta alcanzar un grosor determinado, este es el silicio grado electrónico , también llamado polisilicio .
Figura esquemática del proceso de obtención del polisilicio Este es el procedimiento más común para la obtención del polisilicio grado electrónico (ge) con pureza del 99,999999999 %.
OBTENCIÓN DEL RENIO Se obtiene a partir del procesado del molibdeno. El óxido de renio se encuentra en los polvos de los gases de tostación de la molibdenita; por reducción del mismo con hidrógeno se obtiene el elemento en forma pulvurulenta. Por reducción del perrenato amónico, NH 4ReO4, con hidrógeno a alta temperatura.