JPS616113A - 金属珪素の製造方法 - Google Patents
金属珪素の製造方法Info
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- JPS616113A JPS616113A JP12509084A JP12509084A JPS616113A JP S616113 A JPS616113 A JP S616113A JP 12509084 A JP12509084 A JP 12509084A JP 12509084 A JP12509084 A JP 12509084A JP S616113 A JPS616113 A JP S616113A
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- sio
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の目的〉
産業上の利用分野
本発明は金属珪素の製造方法に係り、詳しくは、高純度
に精製された５ｉ０２粉末から高純度の金属珪素（以下
、単に金属Ｓｉという。）を製造Ｊ−る方法ｔこ係る。
に精製された５ｉ０２粉末から高純度の金属珪素（以下
、単に金属Ｓｉという。）を製造Ｊ−る方法ｔこ係る。
従 来 の 技 術
従来、金属Ｓｉは抵抗式電気炉で石炭あるいはコークス
を還元材と（７で８１０２を還元して製造されている。
を還元材と（７で８１０２を還元して製造されている。
しかしなから、このような方法では原料として高純度の
ＳｉＯ２粉末を使用するのにも拘らず、石炭やコークス
中に含まれるＦｅ、Ｔｉ、Ａ１等の不純物が生成した金
属Ｓｉ中に不純物として混在し残る。これに対し、石炭
、コークス等と異なってほとんど不純物を含まない炭材
、例えば、カーボンブラック等を用いることも考えられ
るが、この炭材の価格が高いため、これにより製品の価
格が大巾に上置する欠点があった。
ＳｉＯ２粉末を使用するのにも拘らず、石炭やコークス
中に含まれるＦｅ、Ｔｉ、Ａ１等の不純物が生成した金
属Ｓｉ中に不純物として混在し残る。これに対し、石炭
、コークス等と異なってほとんど不純物を含まない炭材
、例えば、カーボンブラック等を用いることも考えられ
るが、この炭材の価格が高いため、これにより製品の価
格が大巾に上置する欠点があった。
発明が解決しようとする問題向
本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、電気
炉法では原料としてａｒｋ度の３１０２粉末を用いるの
にも拘らず、石炭、コークス等を還元剤中の不純物が残
り、仲々高ＩＩＴ！度の金属Ｓｉが得られない点を解決
することを目的と匁る。
炉法では原料としてａｒｋ度の３１０２粉末を用いるの
にも拘らず、石炭、コークス等を還元剤中の不純物が残
り、仲々高ＩＩＴ！度の金属Ｓｉが得られない点を解決
することを目的と匁る。
〈発明の構成〉
問題点を解決するための
手段ならびにその作用
炭化水素等の炭素材を還元剤として使用し、この還元剤
に適合するプロセスにより高純度に精製されたＳｉＯ２
粉末から高ｒｋ度の金属Ｓｉを製造する方法を提供する
ものである。また、還元ｔ１として炭素材のうちで炭化
水素ガスを使用すると、炭化水素の精製がきわめて容易
であるため、還元材中に（よとんど不純物が含まれてお
らず、金属Ｓｉ中に不純物が移送することがない。
に適合するプロセスにより高純度に精製されたＳｉＯ２
粉末から高ｒｋ度の金属Ｓｉを製造する方法を提供する
ものである。また、還元ｔ１として炭素材のうちで炭化
水素ガスを使用すると、炭化水素の精製がきわめて容易
であるため、還元材中に（よとんど不純物が含まれてお
らず、金属Ｓｉ中に不純物が移送することがない。
また、本発明方法によると、はじめに、流動層を使用し
てＳｉＯ２粉末と炭化水素とを反応させてＳｉＯ２粉末
の一部を炭化水素（以下、ＳｉＣという。）に移送させ
てＳｉＣを未反応ＳｉＯ２の混合物を生成さゼることも
でき、あるいは、ＡｒあるいはＨ２のプラズマジェット
中にＳｉＯ２粉末と炭化水素を吹込んでこれらを反応さ
せ、 ＳｉＣとＳｉｎ、の混合物を生成してから、上記
混合物をプラズマ溶解炉等で加熱反応させて金属Ｓｉ＠
得ることができ、何れにしても、本発明方法によると、
効率よく金属Ｓｉを回収することができる。
てＳｉＯ２粉末と炭化水素とを反応させてＳｉＯ２粉末
の一部を炭化水素（以下、ＳｉＣという。）に移送させ
てＳｉＣを未反応ＳｉＯ２の混合物を生成さゼることも
でき、あるいは、ＡｒあるいはＨ２のプラズマジェット
中にＳｉＯ２粉末と炭化水素を吹込んでこれらを反応さ
せ、 ＳｉＣとＳｉｎ、の混合物を生成してから、上記
混合物をプラズマ溶解炉等で加熱反応させて金属Ｓｉ＠
得ることができ、何れにしても、本発明方法によると、
効率よく金属Ｓｉを回収することができる。
そこで、本発明の構成ならびにその作用を更に具体的に
説明すると、次の通りである。
説明すると、次の通りである。
まず、本発明方法は本質的に次の２段階のプロセスより
成っている。すなわち、第一工程では、１３００℃以上
の温度でＳｉＯ２粉末と炭化水素を反応させることによ
りＳｉＯ２粉末の一部を還元してＳｔＣとなし、第二工
程ではこのＳｉＣと未反応のＳｉＯ２粉末との混合物を
１８００℃以上の高温の炉内に装入してＳｉＣと５Ｉ０
２粉末との反応を行なわせ、金属Ｓｉを得る。
成っている。すなわち、第一工程では、１３００℃以上
の温度でＳｉＯ２粉末と炭化水素を反応させることによ
りＳｉＯ２粉末の一部を還元してＳｔＣとなし、第二工
程ではこのＳｉＣと未反応のＳｉＯ２粉末との混合物を
１８００℃以上の高温の炉内に装入してＳｉＣと５Ｉ０
２粉末との反応を行なわせ、金属Ｓｉを得る。
そこで、この第一工程でＳｉＯ２粉末と炭化水素とを反
応させて、そのＳｉＯ２粉末の一部をＳｉＣに転化させ
て生成された混合物につき、その中に含まれる未反応Ｓ
ｉＯ２粉末と反応により生成したＳｉＣの重量比率（以
下、単に比率という。）を検知する。また、その検知結
果にもとづいて上記混合物中の５ｉ０２ ／ＳｉＣの重
量比が適正範囲、例えば、０．６２〜１．２０の範囲に
あるよう、第一工程の反応条件や操業条件を制するか、
第一工程で生成された混合物中に８１０２粉末、固体Ｓ
ｉＣ粉末固体炭素等の調整材を添加する。
応させて、そのＳｉＯ２粉末の一部をＳｉＣに転化させ
て生成された混合物につき、その中に含まれる未反応Ｓ
ｉＯ２粉末と反応により生成したＳｉＣの重量比率（以
下、単に比率という。）を検知する。また、その検知結
果にもとづいて上記混合物中の５ｉ０２ ／ＳｉＣの重
量比が適正範囲、例えば、０．６２〜１．２０の範囲に
あるよう、第一工程の反応条件や操業条件を制するか、
第一工程で生成された混合物中に８１０２粉末、固体Ｓ
ｉＣ粉末固体炭素等の調整材を添加する。
すなわち、第二工程に装入する混合物中のＳｉＣとＳｉ
Ｏ２の比率は化学量論的には０．７５若しくはその近傍
になることが最も好ましい。従って、本発明では第二Ｘ
１−程に装入する際の混合物中の５ｉ０２ ／ＳｉＣを
０．６２〜１．２０の範囲、つまり、工業的には望まし
い範囲に制御する。従って、混合物中のＳｉＯ２ ／Ｓ
ｉＣがこの範囲外であれば、ＳｉＯ２／ＳｉＣの重量比
が０．６２〜１．２０になるよう調整する。
Ｏ２の比率は化学量論的には０．７５若しくはその近傍
になることが最も好ましい。従って、本発明では第二Ｘ
１−程に装入する際の混合物中の５ｉ０２ ／ＳｉＣを
０．６２〜１．２０の範囲、つまり、工業的には望まし
い範囲に制御する。従って、混合物中のＳｉＯ２ ／Ｓ
ｉＣがこの範囲外であれば、ＳｉＯ２／ＳｉＣの重量比
が０．６２〜１．２０になるよう調整する。
この理由はＳｉＯ２／ＳｉＣの重量比を調整しないと第
二工程での金属Ｓｉの回収率が著しく低下づることにな
るからである。
二工程での金属Ｓｉの回収率が著しく低下づることにな
るからである。
また、このように第二工程での反応を有利に進めるため
に、まず、第一工程て・生成する混合物のＳｉＪ ／Ｓ
ｉＣの重量比を検知するｉｆ、その検知は次の通りに行
なうと迅速かつ適格に検知できる。
に、まず、第一工程て・生成する混合物のＳｉＪ ／Ｓ
ｉＣの重量比を検知するｉｆ、その検知は次の通りに行
なうと迅速かつ適格に検知できる。
第一工程で生成するＳｉＣと８１０２の混合物は、表面
にＳｉＣが生成し内部に未反応の８１０．が残留する２
重構造を有している。このｌｌ１１＠の混合物は第二工
程で処理したときに８１０（−酸化珪素）の発生がおさ
えられてＳｉのロスが少ない特性を持っているため、第
一工程では可能なかぎり、混合物の５ｉ（ｈ ／ＳｉＣ
の重量比を０．６２〜１．２０、とくに好ましくは０．
７５若しくはその近傍に近つけておくことが有利になる
。この点から、第一工程で生成した混合物を例えば、粉
砕し、Ｘ線回析強度比を求め、あらかじめ標準試料によ
り求めておいた検量線と比較することによりＳｉＯ２／
５ｉＣ（７）重用比を迅速に検知（ることができる。
にＳｉＣが生成し内部に未反応の８１０．が残留する２
重構造を有している。このｌｌ１１＠の混合物は第二工
程で処理したときに８１０（−酸化珪素）の発生がおさ
えられてＳｉのロスが少ない特性を持っているため、第
一工程では可能なかぎり、混合物の５ｉ（ｈ ／ＳｉＣ
の重量比を０．６２〜１．２０、とくに好ましくは０．
７５若しくはその近傍に近つけておくことが有利になる
。この点から、第一工程で生成した混合物を例えば、粉
砕し、Ｘ線回析強度比を求め、あらかじめ標準試料によ
り求めておいた検量線と比較することによりＳｉＯ２／
５ｉＣ（７）重用比を迅速に検知（ることができる。
また、検知法はこの例に限らず、種々の方法で検知でき
、例えば、連続炉にあっては炉内に電気抵抗の測定端を
設置し、電気抵抗によって連続的に検知することもでき
る。更に、ＳｉＯ２とＳｉＣの密度差を利用して差圧法
などによっても検出できる。
、例えば、連続炉にあっては炉内に電気抵抗の測定端を
設置し、電気抵抗によって連続的に検知することもでき
る。更に、ＳｉＯ２とＳｉＣの密度差を利用して差圧法
などによっても検出できる。
次に、この検知結果にもとづいて、上記の如く、第一工
程の反応条件や操業条件を制御１するが、調整材を添加
し、第二工程における混合物の５ｉ０２ ／ＳｉＣの重
量比を制御（るが、この点を具体的に示すと、次の通り
である。
程の反応条件や操業条件を制御１するが、調整材を添加
し、第二工程における混合物の５ｉ０２ ／ＳｉＣの重
量比を制御（るが、この点を具体的に示すと、次の通り
である。
すなわち、Ｓｉｎ、 ／ＳｉＣの重用比が０．６２〜１
．２０の範囲外にある場合、例えば、０．６２以ドのと
きは混合物に新たに調整材としてＳｉＯ２粉末を加え、
また１、２以上のときは調整材としてＳｉＣ粉末を加え
て混合物のＳｉＯ２／ＳｉＣの重用比が０．６２〜１．
２０になるように調整する。またＳｉＣを添加（る場合
では、ＳｉＣの代りに固体炭素を加えても同等の効果を
得ることができる。この場合には第二■稈で Ｓｉｎ、＋２０−＋Ｓｉ＋２ＧＯ なる反応が同時に進行するため、ＳｉＣ添加時と同等の
効果を得るためには、第二工程の反応の化学φ論計粋よ
り固体炭素添加後の混合物中のＳｉ／′Ｃの重用比が １２×Ｙ なる値になるように固体炭素をカ０えればよい。
．２０の範囲外にある場合、例えば、０．６２以ドのと
きは混合物に新たに調整材としてＳｉＯ２粉末を加え、
また１、２以上のときは調整材としてＳｉＣ粉末を加え
て混合物のＳｉＯ２／ＳｉＣの重用比が０．６２〜１．
２０になるように調整する。またＳｉＣを添加（る場合
では、ＳｉＣの代りに固体炭素を加えても同等の効果を
得ることができる。この場合には第二■稈で Ｓｉｎ、＋２０−＋Ｓｉ＋２ＧＯ なる反応が同時に進行するため、ＳｉＣ添加時と同等の
効果を得るためには、第二工程の反応の化学φ論計粋よ
り固体炭素添加後の混合物中のＳｉ／′Ｃの重用比が １２×Ｙ なる値になるように固体炭素をカ０えればよい。
口口で、Ｙは第一１稈で生成した混合物の３１０２／Ｓ
ｉＣの重量比である。
ｉＣの重量比である。
また、第二工程での反応をさらに効率よく進めるために
、第一工程で３１０２の一部がＳｉＣに転化する際に、
混合物中のＳｉＯ２／ＳｉＣの重用比を左右する反応条
件や操業条件、つまり、反応時間、反応温度、炭化水素
のガス流量、ＳｉＯ２粉末の装入歯、混合物の排出用な
どを調整することにより制御できる。このように制御（
１′？ｌることで、第一工程と第二工程の間で成分調整
をする必要がなく、第二工程にはＳｉＯ（−酸化珪素）
の生成を抑制して反応させることのできる上記の如き２
重構造の形態としてＳｉＯ２とＳｉＣの全ての混合物を
供給することができ、第二■稈でＳ；ロスは全く名しく
は最小限におざえることができる。
、第一工程で３１０２の一部がＳｉＣに転化する際に、
混合物中のＳｉＯ２／ＳｉＣの重用比を左右する反応条
件や操業条件、つまり、反応時間、反応温度、炭化水素
のガス流量、ＳｉＯ２粉末の装入歯、混合物の排出用な
どを調整することにより制御できる。このように制御（
１′？ｌることで、第一工程と第二工程の間で成分調整
をする必要がなく、第二工程にはＳｉＯ（−酸化珪素）
の生成を抑制して反応させることのできる上記の如き２
重構造の形態としてＳｉＯ２とＳｉＣの全ての混合物を
供給することができ、第二■稈でＳ；ロスは全く名しく
は最小限におざえることができる。
また、上記構成の本発明方法を実施する場合、いがなる
構成の装置でも実施できるが、通常は、第一工程も第１
図に示す流動層か、第２図に示づようなプラズマ発生装
置で実施し、これからの混合物を第３図に示すプラズマ
溶解炉で加熱反応させ金属Ｓｉを得ることができる。
構成の装置でも実施できるが、通常は、第一工程も第１
図に示す流動層か、第２図に示づようなプラズマ発生装
置で実施し、これからの混合物を第３図に示すプラズマ
溶解炉で加熱反応させ金属Ｓｉを得ることができる。
まず、第１図は本発明方法で流動層を利用して第一工程
を実施する装置の一例の配置図であって、口の装置１で
【よ目ｌＩｎ５の十に流動層１ａが形成され、中心軸に
沿って配置された抵抗発熱体ヒータ３によって加熱され
ている。例えば、Ａｒ等のガス媒体は供給口４から供給
されて上向きに噴射され、流動１ｉ１ａのところに吹込
ロアを紅で、ＳｉＯ２粉末が吹込まれ、吹込口６を経て
炭化水素が吹込まれて、ＳｉＯ２粉末の一部がＳｉＣに
転化されて混合物が生成する。この混合物は取出］」９
から取出され、ガス媒体に攪拌−する混合物は排ガス出
口８をＩＩ Ｔリ−イクロン２で分離され、ガス媒体は
排出口２ａから、攪拌された混合物は取出口２１）から
取出される。
を実施する装置の一例の配置図であって、口の装置１で
【よ目ｌＩｎ５の十に流動層１ａが形成され、中心軸に
沿って配置された抵抗発熱体ヒータ３によって加熱され
ている。例えば、Ａｒ等のガス媒体は供給口４から供給
されて上向きに噴射され、流動１ｉ１ａのところに吹込
ロアを紅で、ＳｉＯ２粉末が吹込まれ、吹込口６を経て
炭化水素が吹込まれて、ＳｉＯ２粉末の一部がＳｉＣに
転化されて混合物が生成する。この混合物は取出］」９
から取出され、ガス媒体に攪拌−する混合物は排ガス出
口８をＩＩ Ｔリ−イクロン２で分離され、ガス媒体は
排出口２ａから、攪拌された混合物は取出口２１）から
取出される。
また、第２図は本発明方法でプラズマ発生装置を利用し
て実施する装置の一例の配置図であって、符号１５で承
りシャフト炉１の頂部にはプラズマ１〜−チ１０ととも
にフィーダ１１が設けられ、プラズマトーチ６からは８
２ 、 Ａｒ若しくは（Ｈ２＋Ａｒ）のプラズマトーチ
１〜が炉内に向けて噴出され、このジェット中にフィー
ダ１１を経て、ＳｉＯ２粉末１６ならびに炭化水素１２
が吹込まれてＳｉＯ２粉末の一部がＳｉＣに転化されて
混合物が生成Ｊる。この混合物はシ１ノット炉１５の底
部に設【プられた水冷るつは１３によって冷却されてか
ら勺イクロン２を経て取出される。
て実施する装置の一例の配置図であって、符号１５で承
りシャフト炉１の頂部にはプラズマ１〜−チ１０ととも
にフィーダ１１が設けられ、プラズマトーチ６からは８
２ 、 Ａｒ若しくは（Ｈ２＋Ａｒ）のプラズマトーチ
１〜が炉内に向けて噴出され、このジェット中にフィー
ダ１１を経て、ＳｉＯ２粉末１６ならびに炭化水素１２
が吹込まれてＳｉＯ２粉末の一部がＳｉＣに転化されて
混合物が生成Ｊる。この混合物はシ１ノット炉１５の底
部に設【プられた水冷るつは１３によって冷却されてか
ら勺イクロン２を経て取出される。
また、上記の如く、生成された混合物は第３図に示すプ
ラズマ溶融装置に入れて反応溶解させるが、この溶融装
Ｎ１８の頂部にはプラスマト−ヂ１０が設けられ、この
トーチ１０からのプラズマシ１ット＋Ｏａ中に向って混
合物が吹込口１４＃ら吹込まれ、ＳｉＣと５）０２とが
溶融反応し、金属５１１７が水冷るつは１３て冷却され
て取出される。
ラズマ溶融装置に入れて反応溶解させるが、この溶融装
Ｎ１８の頂部にはプラスマト−ヂ１０が設けられ、この
トーチ１０からのプラズマシ１ット＋Ｏａ中に向って混
合物が吹込口１４＃ら吹込まれ、ＳｉＣと５）０２とが
溶融反応し、金属５１１７が水冷るつは１３て冷却され
て取出される。
なお、排ガス１．ｌｔ排ガス出口８からｉ１１出される
。
。
なお、上記の通り、本発明は市販ならひに現在製造され
るＳｉＯ２粉末全てに適用できるが、本発明はなるべく
高′ＫＡ度、例えば、９８９６以上のものを原料とする
ときには、その効果は一層発揮でき、とくに、９９％台
、更には、９９．９９９％やイれ以上の高純度の８１０
２紛未にも適用できる。
るＳｉＯ２粉末全てに適用できるが、本発明はなるべく
高′ＫＡ度、例えば、９８９６以上のものを原料とする
ときには、その効果は一層発揮でき、とくに、９９％台
、更には、９９．９９９％やイれ以上の高純度の８１０
２紛未にも適用できる。
また、上記のところは第一工程により生成される混合物
はＳｉＣと未反応ＳｉＯ２とから成っている。しがし、
第一工程ではこれら組成物のはか、わずかに金属Ｓｉが
生成したり、Ｃが残存することもあり、従って、混合物
は主としてＳｉＣと未反応ＳｉＯ２とから成っているが
、このほかに、金属ＳｉやＣ等が含まれるものである。
はＳｉＣと未反応ＳｉＯ２とから成っている。しがし、
第一工程ではこれら組成物のはか、わずかに金属Ｓｉが
生成したり、Ｃが残存することもあり、従って、混合物
は主としてＳｉＣと未反応ＳｉＯ２とから成っているが
、このほかに、金属ＳｉやＣ等が含まれるものである。
また、第一工程で生成するＳｉＣには、その結晶描込よ
りβ−３ｉＣとα−３ｉＣに大別されるが、本発明の方
法Ｃ゛は、生成するＳｉＣがこの何れの構造であってし
差支えない。
りβ−３ｉＣとα−３ｉＣに大別されるが、本発明の方
法Ｃ゛は、生成するＳｉＣがこの何れの構造であってし
差支えない。
更に、上記のところでは炭化材として炭化水素を中心に
示したが、これ以外に、ＳｉＯ２粉末を還元でき、Ｃが
含まれるものであればいかなる炭化材も用いることがで
きる。
示したが、これ以外に、ＳｉＯ２粉末を還元でき、Ｃが
含まれるものであればいかなる炭化材も用いることがで
きる。
実施例
まず、第１図に示？ｊ流動滞を用いて第一工程て炭化水
素とＳｉＯ２粉末の一部とを反応させて混合物を生成し
、この混合物を第３図に示す装置で、ＳｉＯ２と５ｉＣ
（７）混合物を加熱反応させて金属Ｓｉを得たときの結
果ならびに操業条件を示すと、第１表の通りであった。
素とＳｉＯ２粉末の一部とを反応させて混合物を生成し
、この混合物を第３図に示す装置で、ＳｉＯ２と５ｉＣ
（７）混合物を加熱反応させて金属Ｓｉを得たときの結
果ならびに操業条件を示すと、第１表の通りであった。
なお、第１表で本発明の実施例１では第一工程の成品た
る混合物をサンプリングしてＸ線回折によりＳｉ／Ｃの
重量比を検知し、ＳｉＯ２／ＳｉＣが１６２６であった
ので炉温を１４００℃より１４６５℃まで上昇、ＳｉＯ
２／ＳｉＣが０．７６になるよう制御した揚台であり、
比較例は制御なしで第一工程を捕集し、ＳｉＯ２／Ｓｉ
Ｃが１．２６のままで第二工程に入れて採集したもので
ある。
る混合物をサンプリングしてＸ線回折によりＳｉ／Ｃの
重量比を検知し、ＳｉＯ２／ＳｉＣが１６２６であった
ので炉温を１４００℃より１４６５℃まで上昇、ＳｉＯ
２／ＳｉＣが０．７６になるよう制御した揚台であり、
比較例は制御なしで第一工程を捕集し、ＳｉＯ２／Ｓｉ
Ｃが１．２６のままで第二工程に入れて採集したもので
ある。
実施例１と比較例との対比から明らかな如く、ＳｉＯ２
／ＳｉＣが１．２６の場合には、ＳｉＯ（−酸化珪素）
の生成伍が多くなり収率が大巾に低下するのに反し、本
発明の実施例１は金属Ｓｉの回収率が７９％の如くきわ
めて高かった。
／ＳｉＣが１．２６の場合には、ＳｉＯ（−酸化珪素）
の生成伍が多くなり収率が大巾に低下するのに反し、本
発明の実施例１は金属Ｓｉの回収率が７９％の如くきわ
めて高かった。
また、実施例２は比較例の第一工程で生成した混合物に
Ｓｉ／Ｃが３．２２になるように高純度固体炭素粉末を
９．０％添加して第二１稈に供給したときの例で、９％
の追加で金属Ｓｉの回収率は４５％から７１％に向上し
た。
Ｓｉ／Ｃが３．２２になるように高純度固体炭素粉末を
９．０％添加して第二１稈に供給したときの例で、９％
の追加で金属Ｓｉの回収率は４５％から７１％に向上し
た。
第１表
〈発明の構成〉
以上詳しく説明した通り、本発明法は第一工程で８１０
２粉末を炭化材を還元、剤とし−Ｃその一部を還元し、
ＳｉＣに転化する。とくに、この際、炭化材として炭
化水素を用い、原料として高純度のＳｉＯ２粉末を用い
ると、高純度の金属Ｓｉがきわめて＾収率で得られる。
２粉末を炭化材を還元、剤とし−Ｃその一部を還元し、
ＳｉＣに転化する。とくに、この際、炭化材として炭
化水素を用い、原料として高純度のＳｉＯ２粉末を用い
ると、高純度の金属Ｓｉがきわめて＾収率で得られる。
また、第二工程では混合物の５ｉ０２ ／ＳｉＣの重量
比が適正範囲に制御されているため、金属Ｓｉの収率は
大ｌ］に向上する。
比が適正範囲に制御されているため、金属Ｓｉの収率は
大ｌ］に向上する。
更に、口の適正範囲の制御を第一工程の反応条件、操業
条イ！１の調整によって行なうと、第二工程における全
ての混合物は表面にＳｉＣが生成し内部に８１０２が残
留する２重構造のものとなって、第二工程の溶融反応時
のＳｉのロスが少なく、金ＱＩＳｉの収率は一層向上す
る。
条イ！１の調整によって行なうと、第二工程における全
ての混合物は表面にＳｉＣが生成し内部に８１０２が残
留する２重構造のものとなって、第二工程の溶融反応時
のＳｉのロスが少なく、金ＱＩＳｉの収率は一層向上す
る。
第１図ならびに第２図は伺れも本発明方法の第一工程を
実施する装置の一例の配置図、第３図は第二工程でプラ
ズマ溶解を利して溶解する装置の一例の配？−ｉ図であ
る。 符号１ａ・・・・・・流動層 ２・・・・・・１
ノイクロン３・・・・・・抵抗発熱体ヒータ ４・・・・・ガス媒体供給口 ５・・・・・目皿６・・
・・炭化水素吹込口 ７・・・・・・ＳｉＯ２吹込口８
・・・・排ガス出口 ９・・・・・混合物取出口１
０・・・・・・プラズマ溶解ヂ １１・・・・・ノイーダ １２・・・・・炭化水素
１３・・・・・水冷るつは １４・・・・混合物吹込口 １５・・・・・・シトノド
１６・・・・・Ｓｉｎ，粉末 １７・・・・・・金
ＲＳｉ１ト・・・プラズマ溶融装置 特許出願人 川 崎 製 鉄 株 式
会 社代 理 人 弁理士 松 下
義 勝弁護士 ＤＩ 島 文
雄１ｉ１図 只 １２図 １３ Ａ＜冷シ）つＩＪ゛′
実施する装置の一例の配置図、第３図は第二工程でプラ
ズマ溶解を利して溶解する装置の一例の配？−ｉ図であ
る。 符号１ａ・・・・・・流動層 ２・・・・・・１
ノイクロン３・・・・・・抵抗発熱体ヒータ ４・・・・・ガス媒体供給口 ５・・・・・目皿６・・
・・炭化水素吹込口 ７・・・・・・ＳｉＯ２吹込口８
・・・・排ガス出口 ９・・・・・混合物取出口１
０・・・・・・プラズマ溶解ヂ １１・・・・・ノイーダ １２・・・・・炭化水素
１３・・・・・水冷るつは １４・・・・混合物吹込口 １５・・・・・・シトノド
１６・・・・・Ｓｉｎ，粉末 １７・・・・・・金
ＲＳｉ１ト・・・プラズマ溶融装置 特許出願人 川 崎 製 鉄 株 式
会 社代 理 人 弁理士 松 下
義 勝弁護士 ＤＩ 島 文
雄１ｉ１図 只 １２図 １３ Ａ＜冷シ）つＩＪ゛′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）はじめに、ＳｉＯ＿２粉末と炭化材を反応させてそ
のＳｉＯ＿２粉末の一部をＳｉＣに転化させて、ＳｉＣ
と未反応ＳｉＯ＿２とを含む混合物を生成する第一工程
と、その後、この混合物を高温に加熱溶融して金属珪素
を生成する第二工程とを経て金属珪素を製造する際に、 第一工程で生成した混合物中から未反応 ＳｉＯ＿２とＳｉＣとの重量比率を検知し、その結果に
もとづいて前記混合物中のＳｉＯ＿２／ＳｉＣ重量比が
適正範囲になるよう、第一工程の反応条件や操業条件を
制御することを特徴とする金属Ｓｉの製造方法。 ２）はじめに、ＳｉＯ＿２粉末と炭化材を反応させて、
そのＳｉＯ＿２の一部をＳｉＣに転化させてＳｉＣと未
反応ＳｉＯ＿２とを含む混合物を生成する第一工程と、
その後、この混合物を高温に加熱溶融して珪素を生成す
る第二工程とを経て金属珪素を製造する際に、 第一工程で生成した混合物中から未反応 ＳｉＯ＿２とＳｉＣとの重量比率を検知し、その結果に
もとづいて、第一工程で生成された混合物にＳｉＯ＿２
粉末または固体炭素および／または固体ＳｉＣの少なく
とも何れか一方の調整材を添加し、その後、前記第二工
程で高温に加熱溶融して溶融金属珪素を生成することを
特徴とする金属珪素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12509084A JPS616113A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 金属珪素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12509084A JPS616113A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 金属珪素の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616113A true JPS616113A (ja) | 1986-01-11 |
Family
ID=14901592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12509084A Pending JPS616113A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 金属珪素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616113A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5324494A (en) * | 1993-01-21 | 1994-06-28 | Midwest Research Institute | Method for silicon carbide production by reacting silica with hydrocarbon gas |
| JP2008037747A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | General Electric Co <Ge> | ソーラーグレードのシリコン製造法 |
| EP2036855A2 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-18 | General Electric Company | System and method for producing solar grade silicon |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP12509084A patent/JPS616113A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5324494A (en) * | 1993-01-21 | 1994-06-28 | Midwest Research Institute | Method for silicon carbide production by reacting silica with hydrocarbon gas |
| JP2008037747A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | General Electric Co <Ge> | ソーラーグレードのシリコン製造法 |
| EP2036855A2 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-18 | General Electric Company | System and method for producing solar grade silicon |
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