RU2445257C2 - Способ получения кремния - Google Patents
Способ получения кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445257C2 RU2445257C2 RU2010123135/05A RU2010123135A RU2445257C2 RU 2445257 C2 RU2445257 C2 RU 2445257C2 RU 2010123135/05 A RU2010123135/05 A RU 2010123135/05A RU 2010123135 A RU2010123135 A RU 2010123135A RU 2445257 C2 RU2445257 C2 RU 2445257C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon
- magnesium
- monosilane
- impurities
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано для получения синтетического кремния. Способ включает смешивание диоксида кремния с магнием с получением силицида магния, обработку силицида магния минеральной кислотой с получением газообразного моносилана кремния и разложение последнего при 800-1000°C с получением твердого продукта - элементного кремния. Для получения силицида магния используются металлический магний, очищенный от примесей металлов и неметаллов методом возгонки, и оксид кремния, очищенный от примесей металлов и неметаллов через стадию образования гексафторосиликата аммония и его осаждением аммиачной водой. Технический результат заключается в получении кремния с низким содержанием примесей. Снижение себестоимости конечного продукта осуществляется за счет исключения стадии ректификации моносилана кремния. 1 пр.
Description
Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо получить синтетический кремний.
Известен способ получения кремния, основанный на восстановлении расплава SiО2 углеродом при 1800°С, с последующей кислотной обработкой [Химическая энциклопедия: В 5 т.: т.2/ Ред - кол.: Кнунянц И.Л. (гл.ред) и др. - М.: Большая Российская энциклопедия 1990. - 671 с. (Статья «Кремний» стр.508)]. Недостатком данного метода является низкая чистота конечного продукта 99,9%.
Известен способ получения кремния, основанный на хлорировании технического кремния до SiCl4 или SiHCl3, с последующей очисткой SiCCl4 (SiHCl3) ректификацией, сорбцией и др. методами и восстановлением при 1200°С [Химическая энциклопедия: В 5 т.: т.2/ Ред - кол.: Кнунянц И.Л. (гл.ред) и др. - М.: Большая Российская энциклопедия 1990. - 671 с. (Статья «Кремний» стр.508)]. Недостатком данного метода является энергоемкость и, как следствие, высокая стоимость конечного продукта.
Известен способ получения кремния (прототип), основанный на выделении SiH4 минеральными кислотами из силицида магния, с последующей ректификационной очисткой SiH4 и разложением моносилана кремния при 1000°С [Химическая энциклопедия: В 5 т.: т.2/ Ред - кол.: Кнунянц И.Л. (гл.ред) и др. - М.: Большая Российская энциклопедия 1990. - 671 с.(Статья «Кремний» стр.509)]. Недостатком данного метода является использование дорогостоящей стадии ректификации моносилана кремния.
Задачей настоящего изобретения является разработка промышленного способа получения элементного кремния с низким содержанием примесей.
Поставленная задача решается тем, что предварительно диспергированное исходное кремнийсодержащее сырье механически смешивают с фторидом-гидродифторидом аммония в смесителе. При комнатной температуре начинается процесс взаимодействия диоксида кремния, находящегося в исходной руде, механическое перемешивание способствует увеличению поверхности реагирования и интенсифицирует процесс, для интенсификации процесса также можно подводить тепло. В результате реакции образуется твердый гексафторосиликат аммония (NH4)2SiF6 и газообразные аммиак NН3 и вода Н2О. Образующиеся в результате реакции NH3 и Н2О поступают в абсорбер, где происходит конденсация газов и получение аммиачной воды. Полученную в смесителе шихту нагревают в сублиматоре до температуры 320-340°С и выдерживают до полного сублимационного отделения гексафторосиликата аммония. Гексафторосиликат аммония по обогреваемому трубопроводу поступает в десублиматор для перевода в твердое агрегатное состояние. Твердый гексафторосиликат аммония растворяют в воде, в раствор приливают аммиачную воду до полного перевода кремния в форму диоксида кремния. Диоксид кремния фильтруют и сушат. Таким образом, получают оксид кремния, очищенный от примесей металлов (Fe, Al, Ti и др.) и неметаллов (В, Р, As и др.).
Далее смешивают диоксид кремния с избытком магния (магний предварительно очищают от примесей металлов и неметаллов методом перегонки) 100-120% от стехиометрического соотношения для получения силицида магния и оксида магния и нагревают до температуры начала реакции, далее процесс протекает самопроизвольно за счет тепла реакции.
Протекающая реакция описывается уравнением:
SiO2+4Mg=Mg2Si+2MgO
Полученную шихту обрабатывают минеральной кислотой для выделения газообразного моносилана кремния. При использовании соляной кислоты реакция описывается уравнением:
Mg2Si+4НСl=2MgCl2+SiH4
Моносилан кремния разлагают на разогретой до 800 - 1000°С подложке с образованием кремния:
SiH4=Si+2Н2
Полученный хлорид магния может быть использован для получения металлического магния и хлора. Хлор и водород могут быть использованы для получения соляной кислоты.
В результате перечисленных операций получается твердый продукт - элементный кремний. Снижение себестоимости конечного продукта осуществляется за счет исключения стадии ректификации моносилана кремния.
Пример 1. Смешивают 10 г диоксида кремния и 16 г магния, нагревают до 600°С, продукты реакции остужают до комнатной температуры и промывают 160 г соляной кислоты. Выделяющийся газ направляют в реактор с разогретым до 800°С стержнем. Увеличение массы стержня составило 3,83 г, выход продукта составил 82%.
Claims (1)
- Способ получения кремния, включающий получение силицида магния, разложение силицида магния минеральной кислотой с получением моносилана кремния, разложение моносилана кремния, отличающийся тем, что для получения силицида магния используются металлический магний, очищенный от примесей металлов и неметаллов методом возгонки, и оксид кремния, очищенный от примесей металлов и неметаллов через стадию образования гексафторосиликата аммония и его осаждением аммиачной водой с получением диоксида кремния.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010123135/05A RU2445257C2 (ru) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Способ получения кремния |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010123135/05A RU2445257C2 (ru) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Способ получения кремния |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010123135A RU2010123135A (ru) | 2011-12-20 |
RU2445257C2 true RU2445257C2 (ru) | 2012-03-20 |
Family
ID=45403686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010123135/05A RU2445257C2 (ru) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Способ получения кремния |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445257C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549410C1 (ru) * | 2013-10-09 | 2015-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ получения кремния из силицида магния |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090241730A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Et-Energy Corp. | Chemical process for generating energy |
WO2010027782A2 (en) * | 2008-08-25 | 2010-03-11 | Orion Laboratories, Llc | Magnesiothermic methods of producing high-purity solution |
-
2010
- 2010-06-07 RU RU2010123135/05A patent/RU2445257C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090241730A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Et-Energy Corp. | Chemical process for generating energy |
WO2010027782A2 (en) * | 2008-08-25 | 2010-03-11 | Orion Laboratories, Llc | Magnesiothermic methods of producing high-purity solution |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХИМИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ //Под ред. И.Л. КНУНЯНЦ. - М.: Советская энциклопедия, 1990, т.2, стр.509. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549410C1 (ru) * | 2013-10-09 | 2015-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ получения кремния из силицида магния |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010123135A (ru) | 2011-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5296091B2 (ja) | P4o6の製造方法 | |
JP4714197B2 (ja) | トリクロロシランの製造方法および多結晶シリコンの製造方法 | |
JP5552490B2 (ja) | 高純度窒化ケイ素の製造方法 | |
JP5284483B2 (ja) | 収量向上したp4o6の製造方法 | |
US20090028766A1 (en) | High Purity Anhydrous Aluminium Chloride and Process for Production Thereof | |
JP5317707B2 (ja) | クロロシラン統合プラント内での高沸点化合物の再利用方法 | |
RU2445257C2 (ru) | Способ получения кремния | |
JP5772982B2 (ja) | 高純度クロロポリシランの製造方法 | |
RU2458006C2 (ru) | Способ получения синтетического диоксида кремния высокой чистоты | |
RU2357925C1 (ru) | Способ получения диоксида кремния | |
RU2452687C2 (ru) | Способ получения кремния | |
AU2012386620B2 (en) | Method for producing alumina | |
RU2549410C1 (ru) | Способ получения кремния из силицида магния | |
US7541015B2 (en) | Process for producing a silicon nitride compound | |
JP5742622B2 (ja) | トリクロロシラン製造方法及び製造装置 | |
RU128874U1 (ru) | Технологический комплекс для получения монокристаллического кремния | |
RU2637690C1 (ru) | Способ получения хлорсиланов из аморфного кремнезема для производства кремния высокой чистоты | |
RU2519460C1 (ru) | Способ получения кремния с использованием субхлорида алюминия | |
RU1782936C (ru) | Способ осаждени полупроводникового кремни | |
WO2003059814A1 (de) | Verfahren zur herstellung von silicium | |
CN116161692A (zh) | 无水三氯化钪的制备方法和应用 | |
DE10358452B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochreinem Silicium über die Calciumsilicid-Route | |
JP2021100902A (ja) | 高純度トリクロロシランの精製方法 | |
WO2020153342A1 (ja) | 精製クロロシラン類の製造方法 | |
RU2421401C1 (ru) | Способ получения фторида алюминия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120608 |