JPH0478564B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、金属ケイ素と炭化水素塩化物もし
くは塩化水素とから、オルガノクロルシランもし
くはクロルシランを合成する反応における反応残
渣である活性ケイ素粉の処理方法に関する。

［従来の技術］ 金属ケイ素と炭化水素塩化物もしくは塩化水素
とから、オルガノクロルシランもしくはクロルシ
ランを合成する反応は工業的に広く行なわれてい
る。その際、金属ケイ素を微粉末化してから反応
させるとか、触媒を使用して反応させるなど、
種々の試みがなされているが、金属ケイ素を全部
反応させることは不可能であり、原料の金属ケイ
素の一部が反応残渣として残ることは避けがた
い。この反応残渣であるケイ素粉は反応活性が残
つていて、空気中で自然発火しやすく、また水と
反応して水素を発生して危険であるという問題が
ある。

また、粉状であるため廃棄処分や有効利用のた
め他所に輸送する際の取り扱いが難しいという問
題がある。

そのため、この発明者は、昭和60年４月９日の
特許願において、該活性ケイ素粉の反応活性を低
下させたり、取り扱いを容易にする方法を提案し
たが、実用上の安全性はさらに高いことが望まし
い。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は金属ケイ素と炭化水素塩化物もしく
は塩化水素とから、オルガノクロルシランもしく
はクロルシランを合成における反応残渣である活
性ケイ素粉の反応活性を実用上極めて安全な程度
までに低下させるとともに、取り扱いを容易にす
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的は、金属ケイ素と炭化水素塩化物もし
くは塩化水素とからオルガノクロルシランもしく
はクロルシランを合成する反応における反応残渣
である活性ケイ素粉に水を添加して造粒し、該粒
子を不活性無機粉体により被覆することによつて
達成される。

これを説明するに、金属ケイ素と炭化水素塩化
物もしくは塩化水素とからオルガノクロルシラン
もしくはクロルシランを合成する反応の代表例と
しては、金属ケイ素とメチルクロライドとからメ
チルクロルシラン類、例えばメチルトリクロルシ
ラン、ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロ
ルシランまたはメチルハイドロジエンジクロルシ
ランを合成する反応や金属ケイ素とフエニルクロ
ライドとからフエニルクロルシラン類、例えば、
フエニルトリクロルシラン、ジフエニルクロルシ
ランまたはフエニルハイドロジエンジクロルシラ
ンを合成する反応、金属ケイ素とエチルクロライ
ドとからエチルクロルシラン類を合成する反応、
金属ケイ素と塩化水素とからテトラクロルシラン
またはハイドロジエントリクロルシランを合成す
る反応がある。

かかる反応においては金属ケイ素を微粉末化し
て反応に供するのが一般的であり、金属ケイ素粉
と炭化水素塩化物もしくは塩化水素を流動床で反
応させるのが一般的である。

その際、銅粉などの触媒を添加するのが一般的
である。

金属ケイ素と炭化水素塩化物もしくは塩化水素
とを反応させ、生成したオルガノクロルシラン類
もしくはクロルシラン類を留去すると活性ケイ素
粉が残渣として得られる。

反応残渣の比率は原料や目的の種類、反応条件
などによつて異なる。反応残渣である活性ケイ素
粉の粒径は種々様々であるが１〜200μｍが多い。

この反応残渣の活性ケイ素粉に水を添加して造
粒するには、まず、活性ケイ素を造粒機内に投入
し、攪拌ないし混合しつつ水を投入することが好
ましい。このために使用する好ましい造粒機とし
ては転動型造粒機や混合型造粒機がある。

水の添加量は活性ケイ素粉の反応活性や粒径に
より異なるので一律に規定できないが、活性ケイ
素粉の５〜50重量％が好ましく、15〜40重量％が
より好ましい。あまり少ないと活性ケイ素粉と水
との親和が不十分で造粒ができず、あまり多すぎ
るとペースト状ないしスラリー状となりやはり造
粒できないからである。

活性ケイ素と水とを混合する際、窒素ガス、ヘ
リウムガスなどの不活性雰囲気中で混合すること
が発火防止上好ましい。粒径0.5mm以上、好まし
くは１mm以上の粒子が生成したときに不活性無機
粉体、例えば、炭酸カルシウム、消石灰、酸化マ
グネシウム、タルクまたは粘土を添加して攪拌な
いし混合を続けると表面が不活性無機粉体で被覆
された粒子が得られる。

［作用］ 水は活性ケイ素粉と発熱反応して活性ケイ素を
酸化し、二酸化ケイ素に変える作用をする。活性
ケイ素粉が二酸化ケイ素に変化することにより不
活性となる。

水は、更には、活性ケイ素粉が造粒される際の
バインダーとなり、造粒を促進するとともに、そ
の反応熱により造粒物を乾燥させ、粒子を強固な
ものとする作用をする。

不活性無機粉体は活性ケイ素と二酸化ケイ素と
からなる粒子の発火点を更に高めて実用上極めて
安全にする作用をする。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を示す。

実施例 １ パンの直径1000mmの転動型造粒機を使用し、金
属ケイ素粉とメチルクロライドとからメチルクロ
ルシラン類を直接に合成する反応の残渣である活
性ケイ素粉の造粒を行なつた。

まず、該造粒機のパン内に活性ケイ素粉3.0Kg
を入れた状態で傾斜角45°にセツトしたパンを20r.
p.mで回転させながら水を少しづつ連続的に添加
した。この間活性ケイ素粉と水との反応による発
熱が観察された。造粒機内には窒素ガスを流し続
けた。１分かけて計1.0Kgの水を添加したところ
直径２〜50mm程度の球形の粒子が得られた。次い
で炭酸カルシウム粉末1.0Kgを添加し、２分間パ
ンを回転させることにより、表面が炭酸カルシウ
ム層で被覆された球状の粒子が得られた。造粒前
の活性ケイ素の発火点は約100℃であるのに対し
造粒直後のこの粒子の発火点は約400℃であつた。
この粒子は相互にくつつかず、２ｍの高さからコ
ンクリート床に落としても壊れなかつた。

また、この粒子の中心核の主成分は活性ケイ素
と二酸化ケイ素であつた。

実施例 ２ 金属ケイ素粉と塩素水素とからクロルシラン類
を合成する反応の残渣である活性ケイ素粉の造粒
を実施例１と同様の条件で行ない、同様の結果を
得た。

実施例 ３ 槽の内径350mmの混合型造粒機を使用し、金属
ケイ素粉とメチルクロライドとからメチルクロル
シラン類を直接に合成する反応の残渣である活性
ケイ素粉の造粒を行なつた。

該造粒機の槽内に活性ケイ素粉5.0Kgを入れた
状態で槽内の回転羽根を200r.p.mで回転させなが
ら、槽内に窒化ガスを流しつつ水1.3Kgを添加し
た。その後も羽根の回転を続けたところ５分後に
直径が１〜４mm程度の球形の粒子が得られた。こ
の間活性ケイ素粉と水との反応による発熱が観察
された。次いで消石灰0.5Kgを添加し、30秒間羽
根を回転させることにより、表面が消石灰層で被
覆された球状の粒子が得られた。造粒前の活性ケ
イ素粉の発火点は約100℃であるのに対し、造粒
直後の粒子の発火点は約400℃であつた。この粒
子は相互にくつつかず、２ｍの高さからコンクリ
ート床に落としても壊れなかつた。

また、この粒子の中心核の主成分は活性ケイ素
と二酸化ケイ素であつた。

実施例 ４ 槽の内径1200mmの混合型造粒機を使用し、金属
ケイ素粉とメチルクロライドとからメチルクロル
シラン類を直接に合成する残渣である活性ケイ素
粉の造粒を行なつた。

該造粒機の槽内に活性ケイ素粉350Kgと消石灰
粉20Kgを入れた状態で槽内の回転羽根を70r.p.m
で回転させながら、槽内に窒素ガスを流しつつ水
85Kgを添加した。その後も羽根の回転を続けたと
ころ５分後に直径が１〜４mm程度の球形の粒子が
得られた。この間活性ケイ素粉と水との反応によ
る発熱が観察された。次いで消石灰40Kgを添加
し、１分間羽根の回転を続けたところ、表面が消
石灰層で被覆された球状の粒子が得られた。造粒
前の活性ケイ素粉の発火点は約100℃であるのに
対し造粒直後の粒子の発火点は約400℃であつた。
この粒子は相互にくつつかず、２ｍの高さからコ
ンクリート床に落としても壊れなかつた。また、
この粒子の中心核の主成分は活性ケイ素と二酸化
ケイ素と消石灰であつた。

［発明の効果］ この発明では、金属ケイ素と炭化水素塩化物も
しくは塩化水素とからオルガノクロルシランもし
くはクロルシランを合成する反応における反応残
渣である活性ケイ素粉に水を添加して造粒し、更
に不活性無機粉体により該粒子表面を被覆するの
で、活性ケイ素粉の反応活性を短時点で実用上極
めて安全な程度までに低下させることができ、水
のバインダー作用で造粒が促進され、活性ケイ素
粉と水との反応熱により造粒物の乾燥が促進さ
れ、強固な粒子を得ることができる。そのため、
廃棄処分や有効利用のための輸送等における取り
扱いがきわめて容易となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属ケイ素と炭化水素塩化物もしくは塩化水
   素とからオルガノクロルシランもしくはクロルシ
   ランを合成する反応における反応残渣である活性
   ケイ素粉に水を添加して造粒し、該粒子を不活性
   無機粉体により被覆することを特徴とする、活性
   ケイ素粉の処理方法。 ２ 水の添加量が活性ケイ素粉の10〜50重量％で
   ある特許請求の範囲第１項記載の処理方法。