NO851213L - Fremgangsmaate til fremstilling av silisiumtetrafluorid. - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av silisiumtetrafluorid.

Info

Publication number
NO851213L
NO851213L NO851213A NO851213A NO851213L NO 851213 L NO851213 L NO 851213L NO 851213 A NO851213 A NO 851213A NO 851213 A NO851213 A NO 851213A NO 851213 L NO851213 L NO 851213L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
silicon
fluoride
silicon tetrafluoride
fluorine
acid
Prior art date
Application number
NO851213A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Porscham
Original Assignee
Swarovski & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swarovski & Co filed Critical Swarovski & Co
Publication of NO851213L publication Critical patent/NO851213L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B33/00Discharging devices; Coke guides
    • C10B33/08Pushers, e.g. rams
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/08Compounds containing halogen
    • C01B33/107Halogenated silanes
    • C01B33/10705Tetrafluoride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/08Compounds containing halogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til fremstilling av rent silisiumtetrafluorid av silisiumfluorholdige gasser slik de for eksempel opptrer ved våt oppslutning av råfosfater eller ved beising av glasslegemer med en blanding av flussyre og svovelsyre. Disse gasser inneholder overveiende silisiumtetraf luorid, eventuelt inneholder de også heksafluorsiloksan, fluorkiselsyrer og hydrogenfluorid.
Silisiumtetraf luorid (SiF^). finner mangfoldig anvendelse.
Den tjener for eksempel til behandling av tørkede betong-deler ned avgjørende forbedring av deres vanntetthet og mot-standsdyktighet overfor korrosjon og abrasjon (G. Roederer, Chim.Ind. (Paris) 84, 912-924, 1960).
Den finner også anvendelse til forøkelse av krystallinske molekylsikters hydrofobe karakter (europeisk patentsøknad nr. 83107533.8).
Den tjener til fremstilling av høydispergert kiselsyre
og hydrogenfluorid (US-patent 3 96 9 485, tysk off.skrift 2132426, tysk off.skrift 2132428, tysk off.skrift 2132429).
Den egner seg til fremstilling av ortokiselsyreestere
(tysk patent 2609767) .
Det kan utvinnes silisium med meget høy renhet fra den (tysk off.skrift 3206766, A. Sanjurjo et al, J. Electrochem. Soc. 128 (1981) 179-184).
Den egner seg videre til utvinning av amorft silisium
for fotoelektriske celler (sml. for eksempel Makoto Konagai et al, Appl.Phys. Lett. 36 (1980) 599 og A. Madan, S.R. Ovshins-ky, E. Benn, Phil.Mag. B 40,-259 (1979).
Den tjener videre til utvinning av silan (D.K. Padma et
al, J. Fluorine Chem. 1979, 14(4), 327-9, tysk patent 1034159, tysk patent 1080077, US-patent 2 933 374).
Den egner seg også som etsemiddel for silisiumholdige materialer i halvlederindustrien (US-patent 4 264 409).
Det er allerede kjent (Proe.-Fert.Soc. (PFRSAZ) V 163, 1977). å fremstille silisiumtetraf luorid av avgasser som frem-kommer ved våt oppslutning av råfosfater, idet disse hydrolyseres og omsettes til oppløsning av utfelt ... kiselsyre med hydrogenf ]iio rid-holdige avgasser til en ca. 20%-ig heksafluor-kiselsyreoppløsning. Denne spaltes ved 100-110°C i reaktorer av nikkellegeringer med konsentrert svovelsyre under dan- neise av silisiumtetrafluorid, som er flyktig under disse betingelser. Heksafluorkiselsyreløsningens oppgave kan foregå inntil konsentrasjonen av svovelsyre er sunket til 70-75%.
Store materialproblemer i betraktning av syreblandinge-nes korrosivitet ved den nødvendige høye reaksjonstemperatur og dannelsen av store mengder avfallssvovelsyre som er forurenset med fluorforbindelser, er en ulempe ved anvendelsen av denne fremgangsmåte.
Det er en oppgave ved oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte til fremstilling av rent silisiumtetrafluorid uten at det samtidig resulterer i biprodukter som neppe er anvendbare.
Til grunn for oppfinnelsen ligger den erkjennelse at denne oppgave kan løses ved at det ved omsetning av et hydrolysat som er oppnådd ved hydrolyse av silisiumfluorholdige gasser, med natrium-, kalium- eller bariumfluorid, oppnås et eneste produkt, nemlig et tilsvarende alkali- eller jordalkali-heksafluorsilikat, skjønt hydrolysatet inneholder komplekse forbindelser. Heksafluorsilikatet kan deretter på enkel måte viderebearbeides til rent silisiumtetrafluorid.
Gjenstanden for oppfinnelsen er en fremgangsmåte til fremstilling av silisiumtetrafluorid, som erkarakterisertved at silisiumfluorholdige gasser hydrolyseres, hydrolysatet omsettes med natrium-, kalium- eller bariumfluorid og det oppnådde reaksjonsprodukt spaltes termisk under dannelse av silisiumtetrafluoridet.
Det er spesielt fordelaktig at det metallfluorid som likeså er et resultat av den termiske spaltning, kan tilbake-føres i kretsen.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan illustreres ved hjelp av de nedenstående ligninger.
M<1>= Na, K
M<11>= Ba
x = 0,5-2
Ifølge ligning (1) skjer hydrolysen med vann. Systemet heksafluorkiselsyre (H2SiFg). og hydratisert kiselsyre (Si02 ) står i likevekt med enkjernede komplekser med den generelle formel ExSiF4+x, hvorved x oppnår verdier på fra ca. 0,5 til maksimalt 2, avhengig av totalkonsentrasjonen av heksafluor-kiselsyren. Således er forhdldet for eksempel for 30%-ig H2SiF5: x = 1,1 (sml. Ullmann 4. oppi., bd. 11, s.614)..
For øyeblikket er det riktiknok ennå uklart i hvilken grad
enda andre ligander enn F, såsom f.eks. OH eller OE2, er ko-ordinert i de enkjernede komplekser.
Det er nå blitt funnet at ved omrøring av denne suspensjon av kiselsyregel i fluorkiselsyrer med natrium-, kalium-eller bariumfluorid forskyves likevekten igjen fullstendig til de tilsvarende heksafluorsilikaters side, og disse faller ut som tungtløselige forbindelser, hvorved fluoridene fortrinnsvis anvendes i støkiometriske mengder ifølge ligning (2).
Med heksafluorsilikatet dannes det en enkelt ..defi-
nert silisium-fluor-forbindelse. Heksafluorsilikatet fraskilles, tørkes og spaltes deretter termisk, hvorved det oppnås rent silisiumtetrafluorid og det innførte metallfluorid til-bakevinnes, idet sistnevnte kan tilbakeføres i prosessen.
Utførelsen av fremgangsmåten belyses nærmere ved hjelp
av det flytskjema som er vist på tegningen.
Den silisiumfluorholdige gass hydrolyseres i avgassvaske-innretninger med vann. Den silisiumf luorholdige .gass1 opprinnelse er i og for seg likegyldig. Gassenes Si/F-forhold skal fortrinnsvis ligge mellom 1/4 og 1/5 foråt flussyrekonsentrasjonen i hydrolysatet ikke skal kunne stige for mye. I avgasser fra syrepoleringer, hvor glasslegemer beises med en blanding av flussyre og svovelsyre, kan verdiene av fluorinnholdet nå
fra 50 g/Nm 3 , eventuelt opp til 100 g/Nm 3> Si/F-forholdet ligger i det ønskede område. I anlegg for våt oppslutning av råfosfater er fluor-andelen i avgassen avhengig av den
anvendte råfosfatkvalitet. Som rettesnor kan det angis ca.
20 g fluor pr. Nm 3. Silisium-andelen er på samme måte, avhengig av den anvendte råfosfatkvalitet, hyppig mindre enn 1/4 eller 1/5 av mengden fluor i gramatomer. Hensiktsmessig til-settes det så kvarts- eller kiselsyreholdig materiale til oppslutningsmaterialet.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes med silisiumtetrafluorid-kvaliteter av en hver konsentrasjon og følgelig anvendes ved høye konsentrasjoner som "rensnings-fremgangsmåte".
Det oppnådde hydrylosat omrøres kraftig i korrosjons-motstandsdyktige rørekjeier med den støkiometriske mengde av
metallfluorid som kommer ut av reaktoren for termisk spaltning av heksafluorsilikat, fortrinnsvis i 1/2 - 4 timer. Metall-fluoridet kan herved anvendes i pulverform, i oppløsning eller spesielt fordelaktig som suspensjon. Det heksafluorsilikat
som oppnås i rørekjelen, fraskilles og tørkes. Det filtrat man får ved fraskillelsen og den avluft som er et resultat av tørkingen, kan tilbakeføres i avgassvaskeren. Herved oppnås det ved anvendelse av natrium- og kaliumfluorid heksafluorsilikat-utbytter på over 90% og ved anvendelse av bariumfluorid utbytter på ca. 85%, basert på anvendt metallfluorid.
Renheten av de utvinnbare alkaliheksafluorsilikater er større enn 99%, og renheten av bariumheksafluorsilikatet ca. 90%. Alkaliheksafluorsilikatene er i det vesentlige forurenset med kiselsyre og vann, og bariumheksafluorsilikatet er i tillegg først og fremst forurenset med bariumfluorid.
De tørkede heksafluorsilikater spaltes, under oppretthol-delse av et tilsvarende undertrykk, termisk til silisiumtetrafluorid og metallfluorid. Dette trykk opprettholdes ved avpumping av det silisiumtetrafluorid som dannes. Herved har følgende spaltningsbetingelser vist seg å være riktige:
for Na2SiF6100 mbar ved 600°C,
for K2SiF6100 mbar ved 550°C,
for BaSiFc 6 100 mbar ved 500°C.
Felles kan det anvendes betingelser med 0,1-500 mbar og 400-800°C. Det erholdte silisiumtetrafluorid har i det minste en renhet på mer enn 90 vol%, fortrinnsvis 95 vol% og spesielt større enn 99 vol%, og dessuten avhenger renheten av det
*
erholdte silisiumtetrafluorid i det vesentlige av spaltnings-anleggets lekkasje-rate, hvorved det lett oppnås SiF4~kvaliteter med en renhet som er større enn 99 vol%. Forurensningene er i det vesentlige luft og spor av heksafluorsiloksan, hydrogenf luorid og svoveldioksyd. Det metallfluorid som erholdes ved den termiske spaltning, tilbakeføres igjen i prosessen og doseres i hydrolysatet av de silisiumfluor-holdige avgasser i rørekjelen.
De spesielle fordeler ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ligger i dens økonomiske fordel og miljøvennlignet. Fremgangsmåten er økonomisk fordi den går ut fra praktisk talt verdiløse avgassvaskevæsker som fås i meget store mengder og som av miljøvern-årsaker ikke i noe tilfelle bør ledes ut i kloakken.
Hele fremgangsmåten kan utføres i i og for seg kjente
og driftsmessig prøvede anlegg. Reaktorer av dyre ikkejern-legeringer er ikke nødvendig.
Fremgangsmåten er miljøvennlig fordi den muliggjør utvinning av rent silisiumtetrafluorid av avgasser, hvorved alle de hjelpestoffer som er nødvendige for utvinningen, ledes i en kretsprosess. Substanser som ville måtte bortskaffes, erholdes ikke, hvilket er av spesiell fordel ved den fysiolo-giske virksomhet av fluorforbindelser.
Oppfinnelsen vil nå bli belyst nærmere ved det etterføl-gende eksempel.
Eksempel
Avgasser fra et syrepoleringsanlegg hvor.glasslegemer beises med en blanding av flussyre og svovelsyre, ble hydroly-sert i en virvelvasker. 800 1 av dette hydrolysat, en suspensjon av geléaktig kiselsyre i fluorkiselsyrer med et totalt innhold på 94,68 g F pr. liter og 33,34 g Si pr. liter ble overført til en rørebeholder, tilsatt 80 kg malt natriumfluorid, omrørt kraftig i 2 timer og frafiltrert. Filtratet ble tilbakeledet til avgassvaskeren og filterkaken kjørt gjennom et virvelsjikts-tørkeanlegg. Det ble erholdt 169 kg pulver-formig natriumheksafluorsilikat i et utbytte på 94% av det teo-retiske, basert på anvendt natriumfluorid, og med et innhold på 99,5% natriumheksafluorsilikat. Avluften fra tørkeanlegget ble ledet inn i virvelvaskeren. 40 kg av det erholdte natriumheksafluorsilikat ble fylt i en brannmotstandsdyktig stål-trommel og termisk, spaltet i løpet av 2 timer ved 620°C og et trykk på under 200 mbar, som ble opprettholdt ved avpumping, til natriumfluorid og SiF4-
Det ble erholdt 21,7 kg SiF4, det vil si 98% av det teo-retiske, basert på anvendt natriumheksafluorsilikat, med et innhold på 99 vol%. Av forurensninger ble det funnet:

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av silisiumtetrafluorid,karakterisert vedat silisiumfluorholdige gasser hydrolyseres, hydrolysatet omsettes med natrium-, kalium-eller bariumfluorid,og det erholdte reaksjonsprodukt spaltes termisk under dannelse av silisiumtetrafluoridet.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at det metallfluorid.som er et resultat av den termiske spaltning, tilbakeføres i kretsen.
NO851213A 1984-09-05 1985-03-26 Fremgangsmaate til fremstilling av silisiumtetrafluorid. NO851213L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3432678A DE3432678C2 (de) 1984-09-05 1984-09-05 Verfahren zur Herstellung von Siliciumtetrafluorid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO851213L true NO851213L (no) 1986-03-06

Family

ID=6244730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO851213A NO851213L (no) 1984-09-05 1985-03-26 Fremgangsmaate til fremstilling av silisiumtetrafluorid.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4615872A (no)
EP (1) EP0173793A3 (no)
JP (1) JPS6168315A (no)
KR (1) KR860002419A (no)
CA (1) CA1220322A (no)
DD (1) DD236511A5 (no)
DE (1) DE3432678C2 (no)
DK (1) DK133585A (no)
ES (1) ES8606828A1 (no)
FI (1) FI75330C (no)
IN (1) IN162367B (no)
NO (1) NO851213L (no)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8614539D0 (en) * 1986-06-14 1986-07-23 Renishaw Plc Coordinate positioning apparatus
US5165534A (en) * 1989-11-13 1992-11-24 Lauren Kaufman Packaging cases incorporating elevating mechanism for displaying contents
US5242670A (en) * 1992-07-02 1993-09-07 Gehringer Ronald C Method for hydrofluoric acid digestion of silica/alumina matrix material for the production of silicon tetrafluoride, aluminum fluoride and other residual metal fluorides and oxides
US5901338A (en) * 1998-06-05 1999-05-04 Starmet Corporation Method for producing uranium oxide and silicon tetrafluoride from uranium tetrafluoride, silicon, and a gaseous oxide
US5918106A (en) * 1998-06-05 1999-06-29 Starmet Corp. Method for producing uranium oxide and a non-radioactive fluorine compound from uranium tetrafluoride and a solid oxide compound
US5888468A (en) * 1998-06-05 1999-03-30 Starmet Corp. Method for producing silicon tetrafluoride from uranium tetrafluoride
US6096281A (en) * 1999-03-29 2000-08-01 Starmet Corporation Method for producing uranium oxide from uranium oxyfluoride
US6033642A (en) * 1999-03-29 2000-03-07 Starmet Corporation Method for producing silicon tetrafluoride from uranium oxyfluoride
US6086836A (en) * 1999-03-29 2000-07-11 Starmet Corporation Method for producing uranium oxide from uranium oxyfluoride and silicon
JP3909385B2 (ja) * 2001-07-12 2007-04-25 昭和電工株式会社 テトラフルオロシランの製造方法およびその用途
US7666379B2 (en) * 2001-07-16 2010-02-23 Voltaix, Inc. Process and apparatus for removing Bronsted acid impurities in binary halides
JP4014451B2 (ja) * 2001-09-11 2007-11-28 セントラル硝子株式会社 四フッ化珪素の製造法
TW200512159A (en) * 2003-09-25 2005-04-01 Showa Denko Kk Method for producing tetrafluorosilane
US20110101273A1 (en) * 2005-09-16 2011-05-05 Robert Rewick Process and Composition for Making Rare Earth Doped Particles and Methods of Using Them
KR100831060B1 (ko) 2006-12-29 2008-05-20 대일개발 주식회사 실리콘이 함유된 반도체 에칭 폐액의 재생방법
US8709370B2 (en) * 2008-08-28 2014-04-29 Sri International Method and system for producing fluoride gas and fluorine-doped glass or ceramics
KR20110110196A (ko) * 2008-12-17 2011-10-06 엠이엠씨 일렉트로닉 머티리얼즈, 인크. 유동층 반응기에서 불화규산염으로부터 사불화규소를 제조하기 위한 방법 및 시스템
RU2549415C2 (ru) * 2012-12-05 2015-04-27 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" (ОАО "ВНИИХТ") Способ получения тетрафторида кремния и октаоксида триурана из тетрафторида урана
DE102013104398A1 (de) * 2013-04-30 2014-10-30 Spawnt Private S.À.R.L. Verfahren zur Herstellung von Siliziumtetrafluorid
CN114380304B (zh) * 2022-01-21 2023-05-30 云南磷化集团有限公司 一种对氟硝基苯用原料氟化钾的短流程制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD67408A (no) *
US1247165A (en) * 1917-03-17 1917-11-20 Karl F Stahl Method of making sodium silicofluorid.
US2833628A (en) * 1954-06-09 1958-05-06 Grace W R & Co Manufacture of silicon tetrafluoride
US2933374A (en) * 1955-03-29 1960-04-19 Gen Electric Process of treating fluorosilanes to form monosilane
GB1254785A (en) * 1968-03-28 1971-11-24 Degussa A process for the production of silicon tetrahalides
US3674431A (en) * 1970-07-01 1972-07-04 Cities Service Co Generation of silicon tetrafluoride
US3969485A (en) * 1971-10-28 1976-07-13 Flemmert Goesta Lennart Process for converting silicon-and-fluorine-containing waste gases into silicon dioxide and hydrogen fluoride
US4262409A (en) * 1978-04-24 1981-04-21 Robroy Industries Cable connector
US4282196A (en) * 1979-10-12 1981-08-04 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method of preparing optical fibers of silica

Also Published As

Publication number Publication date
ES8606828A1 (es) 1986-05-01
IN162367B (no) 1988-05-14
DE3432678C2 (de) 1986-11-20
EP0173793A2 (de) 1986-03-12
FI851215A0 (fi) 1985-03-26
KR860002419A (ko) 1986-04-26
US4615872A (en) 1986-10-07
DK133585D0 (da) 1985-03-25
ES542159A0 (es) 1986-05-01
DD236511A5 (de) 1986-06-11
FI75330B (fi) 1988-02-29
FI75330C (fi) 1988-06-09
DK133585A (da) 1986-03-06
FI851215L (fi) 1986-03-06
JPS6168315A (ja) 1986-04-08
CA1220322A (en) 1987-04-14
EP0173793A3 (de) 1989-03-22
DE3432678A1 (de) 1986-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO851213L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av silisiumtetrafluorid.
US5266289A (en) Process for producing high-purity silica by reacting crude silica with ammonium fluoride
CN104843712B (zh) 一种工业氟硅酸的提纯并联产白炭黑的方法
CA1308232C (en) Method for the continuous chemical reduction and removal of mineral matter contained in carbon structures
US5180569A (en) Process for the production of phosphoric acid and hydrogen fluoride from phosphate rock and fluosilicic acid
CA2633073A1 (en) Extraction and purification of minerals from aluminium ores
EP0094139A1 (en) Process for the preparation of pure silicon dioxide
US6217840B1 (en) Production of fumed silica
WO2009129458A2 (en) Silicon production process
US3840639A (en) Method for the production of fluoride-free potassium phosphates
CN1234596C (zh) 以氟硅酸钠为原料制取氟化合物和二氧化硅的生产方法
GB2178021A (en) Preparation of calcium fluosilicate for use in obtaining calcium fluoride and pure fluosilicic acid
JP3264677B2 (ja) フッ化水素の製造方法
US3021194A (en) Production of ammonium hydrogen fluoride
US4067957A (en) Process for producing hydrogen fluoride from an aqueous hydrofluorosilicic acid solution
US2886414A (en) Process for producing finely-divided silica
US3689216A (en) Production of hydrogen fluoride from fluosilicic acid
US3755532A (en) Method of making naf or naf/aif3involving the reaction of sodium sulfate with fluosilicic acid
EP0460524B1 (en) Process for preparing hydrogen fluoride
JPH0692247B2 (ja) 珪弗化マグネシウムの製造方法
US3021193A (en) Production of sodium fluoride
US4830842A (en) Preparation of pure boron trifluoride
US3486845A (en) Beneficiation of cryolite material
CN85102344A (zh) 生产四氟化硅的方法
US3704092A (en) Manufacture of naf/aif3 double salt