1. Definitsioon
Metallurgiline räni(tuntud ka kuitööstuslik ränivõikristalne räni) - on kõrge puhtusastmega räni vorm, mis saadakse ränidioksiidi (SiO₂) karbotermilisel redutseerimisel elektrikaareahjus. Tavaliselt sisaldab98%-99,5% ränilisanditega nagu raud (Fe), alumiinium (Al) ja kaltsium (Ca).
2. Peamised omadused
Keemiline sümbol: Si
Välimus: sinakas-hall, rabe kristalne tahke aine
Puhtuse tasemed:
Metallurgiline räni (MG-Si): 97%-99% Si (kasutatakse sulamites, kemikaalides).
Keemiline räni): >99% Si (silikooni tootmiseks).
Elektroonilise kvaliteediga räni (EG{0}}Si): 99,9999%+ (pooljuhtide tootmiseks).
Tihedus: 2,33 g/cm³
Sulamistemperatuur: 1414 kraadi (2577 kraadi F)
Keemistemperatuur: 3265 kraadi (5909 kraadi F)
3. Tootmismeetod
Peamine protsess:Karbotermiline reduktsioonsukelkaarahjudes.
Tooraine: Kvarts (SiO₂) + süsinik (naftakoks/kivisüsi/kivisüsi).
Reaktsioon:
SiO2+2C1800–2000 kraadi Si+2CO↑
Energiamahukas: Nõutav12 000-14 000 kWh tonni kohtaräni
4. Peamised rakendused
Metallurgia:
Alumiiniumsulamid(suurendada tugevust ja kuumakindlust).
Räni teras(trafo südamike jaoks).
Keemiatööstus:
Silikoonid(hermeetikud, määrdeained, vaigud).
Polüräni(päikesepatareide ja pooljuhtide jaoks).
Elektroonika:
Ülikõrge puhtusastmega räni jaokspooljuhid, mikroskeemid ja fotoelemendid.
5. Turg ja tööstus
Juhtivad tootjad: Hiina (~70% maailma toodangust), Norra, Brasiilia, USA.
Hinnategurid: Elektrikulu, keskkonnapoliitika, nõudlus päikeseenergia järele.
6. Ladustamine ja turvalisus
Tundlik niiskuse suhtes: Oksüdeerumise vältimiseks tuleb hoida kuivas kohas.
Tuleohtlik: Peen ränipulber võib sädemega tabamisel plahvatada.