專利名稱：一種四氯化硅低溫處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四氯化硅處理工藝。
背景技術(shù)：
四氯化硅是多晶硅生產(chǎn)中的附產(chǎn)物，多晶硅為電子工業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)所需要的主要 原料，在多晶硅的生產(chǎn)中，每生產(chǎn)1噸多晶硅，將產(chǎn)生15 20噸四氯化硅，目前，我國(guó)在建、 已建多晶硅規(guī)模已達(dá)9萬(wàn)噸/年，且隨太陽(yáng)能(光伏產(chǎn)業(yè))的發(fā)展，多晶硅產(chǎn)業(yè)正隨幾何級(jí) 數(shù)發(fā)展，附產(chǎn)物四氯化硅同比增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)將達(dá)到160萬(wàn)噸/年。 未經(jīng)處理的四氯化硅是一種具有強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)物品，受熱或遇水分解放熱，放 出有毒的腐蝕性煙氣，對(duì)環(huán)境危害極大。 對(duì)于四氯化硅的處理，當(dāng)前國(guó)際上主要的途徑為制備氣相法白炭黑技術(shù)、熱氫化 制備三氯氫硅技術(shù)、氯氫化制備三氯氫硅技術(shù)。 將四氯化硅熱氫化后再生成生產(chǎn)多晶硅的原料，可以回收利用一部分四氯化硅， 但不能徹底回收，并且能耗高，已被國(guó)際上淘汰；氯氫化技術(shù)屬于未成熟技術(shù)；氣相法白炭 黑主要在硅橡膠上、橡膠中、塑料上應(yīng)用，但是目前其產(chǎn)量已經(jīng)大大超出了市場(chǎng)容量。
綜上所述，如何安全處理和有效利用四氯化硅，已成為關(guān)系到多晶硅產(chǎn)業(yè)能否健 康發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題和地球環(huán)境問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上所述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種處理安全、處理能耗低、符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)
產(chǎn)業(yè)政策，可以產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；幚硭穆然璧墓に嚰夹g(shù)。 本發(fā)明由以下步驟完成i.將四氯化硅和水少量多次導(dǎo)入到反應(yīng)釜中，進(jìn)行ot: 4(rc的低溫反應(yīng)水解，
得到H4Si04和HC1 : 2.將反應(yīng)所產(chǎn)生的HC1氣體進(jìn)行過(guò)濾，除去其中的雜質(zhì)，得到高純度HC1氣體；
3.高純度HC1氣體進(jìn)行多次回收，得到稀鹽酸，將稀鹽酸包裝出廠銷售，進(jìn)入下游 產(chǎn)業(yè)；4.將反應(yīng)釜中所產(chǎn)生的H4Si04進(jìn)行固液分離，獲得H2Si03和H20，H2Si03轉(zhuǎn)化為 硅酸鹽類，將硅酸鹽類包裝出廠銷售，進(jìn)入下游產(chǎn)業(yè)。H^全部回收套用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在反應(yīng)釜中進(jìn)行低溫反應(yīng)，可以有效控制反應(yīng)的速度，讓反應(yīng) 產(chǎn)生的HC1氣體可以進(jìn)行控制，純度達(dá)到回收利用要求。 采用本發(fā)明進(jìn)行四氯化硅的處理，由于是在低溫狀態(tài)下和受控狀態(tài)下進(jìn)行的，對(duì) 于設(shè)備的要求可以不必要很高，并且設(shè)備的工作功率低，能耗低。 本發(fā)明的產(chǎn)物為稀鹽酸和硅酸鹽類產(chǎn)品，有著很大的下游產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間，是很多 工業(yè)和民用產(chǎn)業(yè)的原料品，實(shí)現(xiàn)了廢物處理的零排放，所以可以規(guī)?；?，產(chǎn)業(yè)化地發(fā)展本發(fā) 明技術(shù)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是由以下步驟完成的i.將四氯化硅和水少量多次導(dǎo)入到反應(yīng)釜，進(jìn)行ot: 4(rc的低溫反應(yīng)水解，得
到H4Si04禾P HC1 ; 2.將反應(yīng)所產(chǎn)生的HC1氣體進(jìn)行過(guò)濾，除去其中的雜質(zhì)，得到高純度HC1氣體；
水份可以進(jìn)行再次利用，過(guò)濾的硅酸進(jìn)行回收。 3.高純度HC1氣體進(jìn)行至少三次回收，進(jìn)入稀鹽酸槽，得到稀鹽酸，將稀鹽酸包裝 出廠銷售，進(jìn)入下游產(chǎn)業(yè)； 4.將反應(yīng)釜中所產(chǎn)生的H4Si04進(jìn)行固液分離，獲得H2Si03和H20，H20進(jìn)行再次 利用，可以用于對(duì)四氯化硅的反應(yīng)，H2Si03轉(zhuǎn)化為硅酸鹽類，將硅酸鹽類包裝出廠銷售，進(jìn) 入下游產(chǎn)業(yè)。H^全部回收套用。 硅酸鹽類產(chǎn)品，有著很大的下游產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間，是很多工業(yè)和民用產(chǎn)業(yè)的原料品。
在對(duì)四氯化硅進(jìn)行反應(yīng)環(huán)節(jié)，對(duì)反應(yīng)溫底進(jìn)行控制，保持0°C 4(TC低溫狀態(tài)下 進(jìn)行反應(yīng)，這樣在之后的HC1氣體提純和回收環(huán)節(jié)可以進(jìn)行操作。 本發(fā)明以上所述為示例性的描述，并不是本發(fā)明所要保護(hù)的范圍，任何在本技術(shù) 基礎(chǔ)上所改動(dòng)的，均超出本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種四氯化硅低溫處理工藝，其特征在于，它由以下步驟完成(1.1)、四氯化硅和水導(dǎo)入到反應(yīng)釜進(jìn)行反應(yīng)水解，得到H4SiO4和HCl，其化學(xué)式為SiCl4+H2O→H4SiO4+HCl；(1.2)、將反應(yīng)所產(chǎn)生的HCl氣體進(jìn)行過(guò)濾，除去其中的雜質(zhì)，得到高純度HCl氣體；(1.3)、高純度HCl氣體進(jìn)行至少三次回收，得到稀鹽酸，將稀鹽酸包裝出廠銷售，進(jìn)入下游產(chǎn)業(yè)；(1.4)、將反應(yīng)釜中所產(chǎn)生的H4SiO4進(jìn)行固液分離，獲得H2SiO3和H2O，H2SiO3轉(zhuǎn)化為硅酸鹽類，將硅酸鹽類包裝出廠銷售，進(jìn)入下游產(chǎn)業(yè)；H2O全部回收套用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氯化硅低溫處理工藝，其特征在于，所述的水和四氯 化硅是分多次少量導(dǎo)入到反應(yīng)釜中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四氯化硅低溫處理工藝，其特征在于，反應(yīng)釜中工作溫 度為(TC 40。C。
全文摘要
本發(fā)明為一種四氯化硅低溫處理工藝，過(guò)程為將四氯化硅和水導(dǎo)入到反應(yīng)釜水解反應(yīng)，將產(chǎn)生的HCl氣體進(jìn)行過(guò)濾，除去其中的雜質(zhì)，得到高純度HCl氣體并進(jìn)行回收，得到稀鹽酸，將稀鹽酸出廠銷售。將反應(yīng)釜中所產(chǎn)生的H4SiO4進(jìn)行固液分離，獲得H2SiO3，H2SiO3轉(zhuǎn)化為硅酸鹽類。本發(fā)明為低溫反應(yīng)，可以有效控制反應(yīng)的速度，對(duì)于設(shè)備的要求不高，并且設(shè)備的工作功率低，能耗低。且本發(fā)明的產(chǎn)物為稀鹽酸和硅酸鹽類產(chǎn)品，有著很大的下游產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間，是很多工業(yè)和民用產(chǎn)業(yè)的原料品，所以可以規(guī)?；?，產(chǎn)業(yè)化地發(fā)展本發(fā)明技術(shù)。
文檔編號(hào)C01B7/00GK101693524SQ200910167680
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者張利平, 張婉秋, 邵家蓉 申請(qǐng)人:邵家蓉;