اول. تولید ارزش افزوده صنعتی در حوزه معدن

با توجه به افزایش روز افزون تقاضاي انرژي پاک(خصوصا انرژی خورشیدی مطابق با پتانسیل های تابش در ایران) و افزایش استانداردهاي زندگی، همچنین رشد روزافزون صنایع بر پایه عنصر سیلیکون، ضرورت توسعه زنجیره ارزش سیلیکون در کشور اجتناب ناپذیر است. جایگزین نمودن انرژي خورشید بعنوان عظیم ترین منبع انرژي پاك و ارزان در جهان و استفاده از مواد اولیه بر مبناي سنگ سیلیس در صنعت، باعث شده تا صنایع سیلیکون آراز، با توجه به توانایی و تجارب علمی و عملی گذشته خود، در زمینه تولید مواد اولیه سلول هاي خورشیدي و صنایع مرتبط و سپس تاسیس نیروگاه های خورشیدی اقدام اساسی نماید. در این راستا مجموعه عظیم کارخانجات تولید سیلیکون صنعتی، پلی سیلیکون، سلول هاي خورشیدي و پانل های خورشیدی علاوه بر جلوگیري از خروج ارز، اشتغالزایی فراوانی ایجاد خواهند نمود و زنجیره ارزش صنعت سیلیکون از استحصال سیلیکون صنعتی از سنگ معدن تا تولید پانل خورشیدی و تاسیس نیروگاه خورشیدی محقق خواهد شد. در واقع پردیس صنایع سیلیکون آراز متشکل از جمعی از نخبگان(5 عضو هیئت علمی دانشگاه و 7 مدال‌آور المپیادهای علمی کشور) و فعالان صنعتی کشور با سوابق درخشان و توانایی‌های متفاوت در زمینه‌های مختلف علمی، صنعتی، بازرگانی و اقتصادی، قصد دارد با رویکردی دانش بنیان، بعنوان اولین تولید کننده سیلیکون صنعتی خاورمیانه، زنجیره کامل صنعت سیلیکون از استحصال سیلیکون 99 % از سنگ معدن تا تولید پانل خورشیدی و انواع پلیمری های سیلیکونی در کشور را با چشم انداز 10 ساله ذیل ایجاد نماید. سیلیکون صنعتی بعنوان اولین محصول زنجیره ارزش سیلیکون، اولین بار در ایران و خاورمیانه در شرکت صنایع سیلیکون آراز به مرحله تولید رسیده است. سیلیکون صنعتی بعنوان محصول اصلی فرآیند، محصولی فوق العاده مهم و استراتژیک در زنجیره صنعت است وجزو کاربردی ترین محصولات بالادستی در صنعت بشمار می رود و عنوانِ مهم ترین مواد کاربردی در صنعت نیمه هادی ها، صنعت اطلاعات الکترونیکی و سلول های فتوولتائیک خورشیدی انرژی های جدید و صنایع مواد جدید را به خود اختصاص داده است. محصولات صنعتی حاصل از آن، انواع مختلفی دارند و طیف گسترده ای از زمینه ها را شامل می شود. آنها در صنعت به عنوان محصولات جادویی شناخته می شوند تا جایی که در کشور چین که در تولید جهانی این محصول سهمی حدود 64 % را دارد، این محصول را یکی از ارکان بازسازی اقتصاد چین می دانند. به گفته کارشناسان ، تولید انرژی فتوولتائیک در اواسط و اواخر قرن بیستم یکی از مهمترین منابع انرژی اولیه برای انسان ها خواهد بود. بنابراين، ايجاد پايه بالاي شروع به توليد سيليکون صنعتي در مقياس بزرگ، اهميت استراتژيک در دراز مدت براي توليد برق فتوولتائيک و حتي تنظيم ساختار انرژي دارد. لذا فعالیت تولید سیلیکون صنعتی کشور مطابق با هریک از موارد ذیل خاصیت نوآوری در محصول داشته است.

علیرغم استراتژیک بودن این محصول (سیلیکون صنعتی) این محصول برای اولین بار در کشور و خاورمیانه به مرحله اجرا و تولید درآمده است. در حال حاضر مجموعه پردیس صنایع سیلیکون آراز، بعنوان قویترین تیم در زمینه تولید سیلیکون صنعتی در کشور، فعالیت دارد و با اجرای فاز یک کارخانه، بخش زیادی از دانش فنی پروژه، قابلیت بومی سازی گرفته است. تاریخچه تلاش های نا موفق به منظور تولید سیلیکون صنعتی در کشور بیش از دو دهه بوده اما اکنون این محصول در شرکت صنایع سیلیکون آراز ظرف مدت کمتر از 2 سال تولید شده است. در واقع علاوه بر آنکه این محصول برای اولین بار در کشور تولید شده بعنوان ارزش افزوده و محصولی فرآوری شده در حوزه معدن قلم داد می شود.

میزان مصرف سیلیکون صنعتی در کشور سالانه برابر با 10 هزار تن بوده که به صورت کامل وارداتی بوده و این امر موجب خروج بیش از 30 میلیون دلار در سال از کشور بوده است.

همزمان با راه اندازی کارخانه و بهره برداری اولیه با ظرفیت 14 هزار تن در سال، 250 نفر اشتغال مستقیم داشته و با تکمیل فاز یک و تولید سالیانه 40 هزار تن سیلیکون صنعتی، 600 نفر به صورت مستقیم مشغول به کار خواهند شد.

با طراحی و برنامه ریزی توسعه بازار هدف این محصول، به صورت ذیل، قابلیت صادرات محصول و ارزآوری قابل توجهی دارد.

10 درصد داخلی (با توجه به آمار واردات سیلیکون صنعتی به کشور)

90 درصد خارجی (آلمان، اتحادیه اروپا، کشورهای حوزه خلیج فارس)

پيش‌بيني تقاضا محصول برای یک افق 5 ساله با توجه به درخواست شرکت سازنده کوره‌های اول و دوم، و دیگر شرکت‌های بازرگانی خارجی خواستار امضا قراداد برای پیش خرید محصول به قیمت 95 درصد FOB شانگهای، تقاضا بیش از تولید بوده و در مواجهه با محصولات جهانی و بین المللی رقابت پذیر است. اين امر مبتني بر سابقه طولاني و مطلوب مديريت مجموعه در شرکت‌های موجود در بخش بازرگانی خارجی است. پیش بینی می شود با تولید و صادرات فاز یک سیلیکون صنعتی، سالانه بیش از 90 میلیون دلار ارز آوری به کشور محقق شود.

علاوه بر موارد فوق الذکر، فراوری و تولید این محصول معدنی در منطقه خوی بعنوان منطقه محروم با استفاده از ظرفیت¬های بومی منطقه، نقطه عطف دیگری از فعالیت نوآرانه دانش بنیان سیلیکون آراز بوده است. زمين محل اجراي طرح در فاز دوم شهرک صنعتی خوی واقع شده و بیش از 171 هزار متر مربع مساحت دارد. در فاز اول پروژه حدود 30 هزار مترمربع سطح اشغال پروژه برای اشتغال 600 نفر به صورت مستقیم است.

بی‌تردید مسئولیت سازمان‌ها این نیست که صرفاً اثربخش باشند، بلکه آن‌ها باید به جامعه‌ای که در آن فعالیت دارند، خدمت کنند. در این راستا مسئولیت اجتماعی، لازمه مدیریت پروژه است و از فاز صفر و مقدماتی تا پیاده‎سازی پروژه، در همه مراحل را شامل می‌شود. مدیران باید علاوه بر طرح فیزیکی و مشخصات تولید و سرمایه‎گذاری، آثار جانبی فعالیت‎ها را در نظر داشته باشند و بخشی از منابع پروژه را به بحث مسئولیت اجتماعی اختصاص داده و مراقبت کنند که آثار زیان‌باری گریبانگیر محیط پیرامونی نشود. در پارادایم امروزی کسب و کار، رمز پایداری شرکت های بزرگ، تنها سودآوری برای سهامداران و ایفای مسئولیت قانونی نیست . بلکه ذینفعان انتظار دارند که شرکت مسئولیت های اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و اخلاقی را بر عهده گیرد و در برابر ان ها شفاف و پاسخگو باشد.

آنچه در پردیس صنایع سیلیکون آراز مورد توجه قرار دارد این نکته است که «مسئولیت اجتماعی» انجام «کار خیریه» یا «حمایت خاص» از برخی چهره‌های صاحب نفوذ محلی و یا سایر اقدامات غیرمسئولانه نیست. معمولاً هر وقت سخن از مسئولیت اجتماعی می‌شود بلافاصله مکانیزم راضی کردن منتقدان از طریق «نمک‌گیر کردن» آن‌ها در دستور کار برخی مدیران شرکت‌ها قرار می‌گیرد. درحالی‌که «شفافیت» یکی از اصول مسئولیت اجتماعی بنگاه‌های اقتصادی به حساب می‌آید. علاوه بر این‌که این اقدامات سازوکاری برای جبران هزینه‌های اجتماعی و محیط‌زیستی فعالیت استحصال و فرآوری مواد معدنی، در درجه اول، رابطه سیلیکون آراز با جوامع محلی بهبود داده و به این ترتیب ریسک‌های اقتصادی روابط ضعیف با جامعه محلی کاهش می‌یابد و درنتیجه عملیات تولید دچار تأخیر یا حتی توقف نمی‌شود؛ نکته‌ای که به وضوح در فعالیت‌های اقتصادی معدنی و نفتی در ایران به فراموشی سپرده شده است یا این‌که با کج فهمی درباره مفهوم «مسئولیت اجتماعی» به بیراهه رفته است. برنامه ما در سیلیکون آراز برای مسئولیت اجتماعی در همراهی با جامعه محلی بوده و که مدت زمان سپری شده فعلی از پروژه شامل ساخت و شروع تولید کارخانه نیز محقق شده است. ما بر آن هستیم که بر محیط‌زیست نحیف ایران اثر مثبت بگذاریم. پس راهی پیدا کرده ایم برای آن‌که توسعه در ذهن مردمان این سرزمین مترادف با تخریب و تشدید نابرابری نباشد. فهم دقیق «مسئولیت اجتماعی» یکی از این راه‌هاست و نه همه آن. باور ما در آراز این است که طرح توانمندسازی افراد را بیش از پیش عملیاتی کنیم و این قطعا با استقبال شدید مردم همراه خواهد شد.

از دیگر شاخص های تولید سیلیکون صنعتی، جذب نیروهای متخصص است. به گونه ای که اکنون برنامه تکمیل فاز یک شامل 4 کوره دیگر و سایر ملزومات مرتبط آن و همچنین توسعه تولید سیلیکون صنعتی، با بهره مندی از دانش و تجارب کسب شده، تیم متخصص سیلیکون آراز محقق خواهد شد.

با توجه به آنکه از اولویت ها و رویکرد شرکت های دانش بنیان در بخشهایی که شرکتها موادّ خام صادر میکنند مانند بخش معدن بوده لذا با تولید سیلیکون صنعتی در این حوزه از مواد معدنی کشور، این مهم محقق شده است. متأسّفانه در کشور ما در بخش معادن، مشکلات زیاد بوده که یکی از مشکلات همین خام‌فروشی است. با تولید سیلیکون صنعتی در کشور فراوری و ارزش افزوده سنگ معدنی سیلیکون(سیلیکا)، ایجاد شده است.

دوم. نوآوری هایی در فرایند تولید

سیلیکون صنعتی به علت خلوص بالای عنصر سیلیسیم در آن تفاوت بسیاری با محصولات مشابه از قبیل فروسیلیس دارد. همین تمایز سبب ایجاد نیاز در انتخاب مواد اولیه مورد نیاز برای تولید میگردد. روش بهبود یافته تست پایداری حرارتی سنگ سیلیس ابداعی شرکت پردیس صنایع سیلیکون آراز به شناسایی بهتر سنگ مورد نیاز برای تولید سیلیکون صنعتی کمک شایانی مینماید. این روش با بهره گیری از روش آماری و مطالعات سنگ شناسی به شناخت بهتر سنگ سلیس مرغوب می پردازد. در ادامه به علت تعدد مواد اولیه مورد استفاده از جمله چیپس چوب(زغال چوب) کک نفتی و زغالسنگ می بایست با بهینه سازی میزان هریک از مواد سعی بر کنترل چندین پارامتر از جمله قیمت،میزان تخلخل ایجاد شده، مقاومت الکتریکی، میزان کربن اضافه شده و واکنش پذیری مناسب ترکیب شارژ با گاز های موثر کوره برای تولید میگردد. این مهم با برنامه نویسی و مطالعات ریاضی با کمک الگوریتم بهینه سازی خطی در شرکت سیلیکون آراز بدست آمده و قابلیت به روزرسانی با توجه به شرایط کوره را دارد. هم چنین میزان واکنش پذیری هریک از مواد کربنی با گاز های موثر در کوره از مهمترین پارامتر ها در راهبری کوره است. شرکت صنایع سیلیکون آراز به عنوان دومین شرکت پس از دانشگاه ملی نروژ به دانش اندازه گیری وانکنش پذیری مواد کربنی دست یافته و در این زمینه مدعی می باشد. پس از تولید مذاب فرآیند تصفیه توسط دمش مخلوط اکسیژن و هوا و همچنین افزودن موادی که ابداعی شرکت سیلیکون آراز بوده سعی بر کاهش ناخالصی های موجود در مذاب میگردد. برای این منظور سناریوی دمش اکسیژن از کف و میزان اختلاط هوا اجرا شده و در حین تصفیه ماده افزودنی به مذاب اضافه می گردد. این ماده افزودنی سبب کاهش ناخالصی آهن از مذاب شده که منحصرا به شرکت سیلیکون آراز اختصاص دارد.

سوم. پیچیدگی های تولید و عملکرد یکپارچه سیستم در تولید اولین سیلیکون صنعتی کشور

جهت تولید سیلیکون صنعتی (استخراج سیلیکون با خلوص 99% از سنگ سیلیس) نیاز به دمای زیاد می باشد لذا بصورت کربوترمیک در کوره های قوس الکتریکی تولید می شود. مواد اولیه و کمکی مورد نیاز جهت تولید سیلیکون 99% به شرح ذیل است.

 

  • سنگ سیلیس
  • زغال‌سنگ
  • پت کک
  • زغال چوب
  • چیپس چوب
  • الکترود گرافیتی
  • گاز اکسیژن
  • کربن اکتیو

این کوره، قلب واحد صنعتی بوده و در کنار آن واحد­های زیر بعلاوه کوره، یک واحد صنعتی را تشکیل داده که عملکرد یکپارچه آن محقق شده است.

 

  1. واحد شستشو که در آن سیلیس و زغال‌سنگ پیش از ورود به کوره، با هدف حذف ناخالصی‌ها، با استفاده از آب تمیز می شود.
  2. واحد اختلاط که مواد اولیه پیش از ورود به کوره ، در آن توزین و مخلوط می شوند.
  3. واحد فیدینگ (تغذیه) که وظیفه انتقال مواد اولیه و شارژ کوره را بعهده دارد.
  4. سیستم الکتریکی که وظیفه تأمین انرژی کوره را بر عهده دارد.
  5. واحد گاز خروجی گازهای بشدت داغ خروجی را خنک و پالایش کرده و از کوره خارج می نماید.
  6. واحد خنک کننده که وظیفه کنترل دمای سیستم را بر عهده دارد.
  7. واحد فرآوری که سیلیکون تولیدی را پالایش، ریخته گری، خرد و ذوب­گیری می کند.