La Dirección General de Economía Circular ha otorgado autorización ambiental integrada a una planta de purificación de silicio, ubicada en el término municipal de Puertollano, cuya titular es la empresa Ferrosolar Opco Group, SL.
Esta autorización se concede para una planta de obtención de silicio de grado solar a partir de silicio de grado metalúrgico. El régimen de producción de la planta será de 24 horas al día durante 350 días al año, siendo la capacidad máxima de 3.300 t/año de silicio metalúrgico.
El proceso productivo se divide en varias etapas como el machaqueo que permite la reducción de la granulometría del material entrante a la siguiente fase, o fase de de-deboración. El sistema de trituración funciona de forma independiente, modular y por lotes, pudiendo tratar tanto la materia prima original de proceso (silicio de grado metalúrgico entrante a planta), como el silicio procedente de cualquiera de los pases que conforman la fase de de-boración, y que requerirán, tras su enfriado en lingotes, de un nuevo machaqueo y tamizado, antes de su introducción a un nuevo pase de de-deboración para una nueva purificación del material.
En la fase de de-deboración, o de eliminación del boro presente en el silicio entrante. Consiste en la fusión del material triturado en hornos eléctricos de inducción electromagnética con crisol de grafito, cuyo funcionamiento por lotes permite ir alcanzando en distintos pases una mayor pureza del material. Para la retirada de impurezas se dosifican productos formadores de escorias que generan un cambio de densidad y estado de agregación de las impurezas (escorias), ayudando además a generar una capa protectora sobre el baño que impida la oxidación del silicio.
De esta forma, en las escorias generadas se lleva a cabo la adhesión de determinados contaminantes del silicio, y especialmente el boro. Esta capa de escorias es posteriormente retirada del baño por medios mecánicos antes del vertido de la masa de silicio fundido hacia los sistemas de enfriamiento y lingoteado, disponibles en el área de de-boración. La fase de de-boración estará compuesta por un total de 20 hornos de crisol.
La fase adicional de premachaqueo y machaqueo, que permite la reducción de la granulometría del material a tratar en dos momentos del proceso hasta los niveles deseados para cada uno de los procesos previstos: tras la de-boración, y como punto de partida para el lavado químico del material para la lixiviación de impurezas. Además, tras la anterior fase de lavado, y como paso previo a la de-fosforación. Esta fase de premachaqueo cuenta con otros dos silos de almacenamiento intermedio, que dan al servicio al proceso de de-fosforación.
La fase de limpieza química o lixiviación de material, que se realiza antes y después del proceso de de-fosforación en hornos al vacío, en dos líneas diferenciadas de limpieza, denominadas limpieza química que realiza un ataque básico del material y otro ácido posterior, de forma que las principales impurezas de éste lixivien por reacción con el ácido y la base, para posteriormente proceder al enjuague y escurrido del mismo.
La limpieza química se llevará a cabo en cascada, aprovechando los flujos más limpios de agua para retroalimentar en origen los más contaminados, y utilizando estos últimos para la regeneración de los baños ácido y básico. Por otro lado, los baños ácido y básico, una vez agotados serán dirigidos a la estación de tratamiento de efluentes (EDARI) de la planta para neutralizarse entre sí. Los baños ácidos y básicos para el lavado de impurezas se llevarán a cabo mediante la utilización de HCl (al 37 % de pureza) y NaOH (al 50 % de pureza).
Por último, la fase de de-fosforación en hornos de vacío, o de eliminación de fósforo. Se realiza en hornos de calentamiento por resistencia eléctrica al vacío, en los que la fusión se realiza en una atmósfera al vacío para posteriormente llevar a cabo la solidificación en una atmósfera inerte generada con argón, evitando así la oxidación del material con el oxígeno atmosférico durante su enfriamiento.
Para esta fase, la planta cuenta con 8 hornos eléctricos adicionales al vacío. Tras la fusión y segregación de fases de silicio en lingoteras /o botellas, el proceso debe pasar por una serie de operaciones de mecanizado, mediante desbarbado y corte con útiles de diamante, refrigerados por agua, con el objetivo de obtener las briquetas de silicio finales, que serán remitidas al segundo baño químico.
