RU2452687C2 - Способ получения кремния - Google Patents
Способ получения кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452687C2 RU2452687C2 RU2010125371/05A RU2010125371A RU2452687C2 RU 2452687 C2 RU2452687 C2 RU 2452687C2 RU 2010125371/05 A RU2010125371/05 A RU 2010125371/05A RU 2010125371 A RU2010125371 A RU 2010125371A RU 2452687 C2 RU2452687 C2 RU 2452687C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon
- magnesium
- oxide
- purified
- metals
- 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. Кремний получают, смешивая диоксид кремния с магнием в качестве восстановителя. Диоксид кремния и магний предварительно очищают до суммарного содержания примесей неметаллов не более 3 ppm. Шихту нагревают, получая оксид магния и кремний. Кремний очищают от оксида магния переводом MgO в растворимую соль, например соляной кислотой, хлором, с последующей отмывкой MgCl2. Полученный хлорид магния может быть использован для получения металлического магния и хлора. В результате перечисленных операций получается твердый продукт - элементный кремний с низким содержанием примесей неметаллов. Изобретение также позволяет снизить себестоимость конечного продукта за счет исключения энергозатрат на стадии восстановления оксида кремния. 1 з.п. ф-лы, 2 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 хлорировании технического кремния до SiCl4 или SiHCl3, последующей очистки SiCl4 (SiHCl3) ректификацией, сорбцией и др. методами и восстановлением при 1200°C [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, основанный на выделении SiH4 минеральными кислотами из силицида магния, последующей ректификационной очистке SiH4 и разложении моносилана кремния при 1000°C [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.
Известен способ получения кремния (прототип), основанный на восстановлении расплава SiO2 углеродом при 1800°C, 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%.
Задачей настоящего изобретения является разработка промышленного способа получения элементного кремния с низким содержанием примесей неметаллов.
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 NH3 и вода H2O. Образующиеся в результате реакции NH3 и H2O поступают в абсорбер, где происходит конденсация газов и получение аммиачной воды. Полученную в смесителе шихту нагревают в сублиматоре до температуры 320-340°C 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 (B, P, As и др.).
Далее смешивают диоксид кремния со стехиометрическим количеством магния (магний предварительно очищают от примесей металлов и неметаллов методом перегонки) для получения оксида магния и кремния и нагревают до температуры начала реакции, в инертной атмосфере, далее процесс протекает самопроизвольно за счет тепла реакции.
Протекающая реакция описывается уравнением:
Полученную шихту обрабатывают минеральной кислотой, для выщелачивания магния в виде растворимой соли. При использовании соляной кислоты реакции описывается уравнением:
Перевод оксида магния в растворимую соль может осуществляться газообразным хлором
Полученный хлорид магния может быть использован для получения металлического магния и хлора.
В результате перечисленных операций получается твердый продукт - элементный кремний. Снижение себестоимости конечного продукта осуществляется за счет исключения энергозатрат на стадии восстановления оксида кремния.
Пример 1. Смешивают 10 г диоксида кремния и 8 г магния, нагревают до 600°С, продукты реакции остужают до комнатной температуры и промывают 80 г соляной кислоты, твердую фракцию отфильтровывают. Получают порошок массой 4,48 г, выход продукта составляет 96%.
Пример 2. Смешивают 10 г диоксида кремния и 8 г магния, нагревают до 600°С, продукты реакции остужают до комнатной температуры и хлорируют газообразным хлором массой 25 г, полученный продукт растворяют в воде, твердую фракцию отфильтровывают. Получают порошок массой 4,6 г, выход продукта составляет 98,5%.
Claims (2)
1. Способ получения кремния, включающий восстановление оксида кремния и кислотную обработку, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют 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.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перевод оксида магния в растворимую соль осуществляется газообразным хлором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010125371/05A RU2452687C2 (ru) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Способ получения кремния |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010125371/05A RU2452687C2 (ru) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Способ получения кремния |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010125371A RU2010125371A (ru) | 2011-12-27 |
RU2452687C2 true RU2452687C2 (ru) | 2012-06-10 |
Family
ID=45782237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010125371/05A RU2452687C2 (ru) | 2010-06-21 | 2010-06-21 | Способ получения кремния |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2452687C2 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2036143C1 (ru) * | 1992-02-27 | 1995-05-27 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Способ восстановления кремния |
WO2004009493A1 (ja) * | 2002-07-23 | 2004-01-29 | Nippon Steel Corporation | Si製造方法 |
-
2010
- 2010-06-21 RU RU2010125371/05A patent/RU2452687C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2036143C1 (ru) * | 1992-02-27 | 1995-05-27 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Способ восстановления кремния |
WO2004009493A1 (ja) * | 2002-07-23 | 2004-01-29 | Nippon Steel Corporation | Si製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010125371A (ru) | 2011-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106830012B (zh) | 一种以含氟废水为原料生产高品质氟化钠的方法 | |
US20090028766A1 (en) | High Purity Anhydrous Aluminium Chloride and Process for Production Thereof | |
Tanvar et al. | Comprehensive utilization of bauxite residue for simultaneous recovery of base metals and critical elements | |
CN106315648B (zh) | 一种提纯冰晶石的方法 | |
JP5772982B2 (ja) | 高純度クロロポリシランの製造方法 | |
US10144650B2 (en) | Method for recovery of the constituent components of laterites | |
CN105002521B (zh) | 一种利用含氟矿物脱除电解锰体系中杂质镁的方法 | |
RU2452687C2 (ru) | Способ получения кремния | |
RU2502568C2 (ru) | Способ комплексной переработки золы от сжигания углей | |
RU2445257C2 (ru) | Способ получения кремния | |
RU2458006C2 (ru) | Способ получения синтетического диоксида кремния высокой чистоты | |
US20090022647A1 (en) | Process for Producing a Silicon Nitride Compound | |
Medyankina et al. | Synthesis of nanosized silica from industrial waste and its characteristics | |
RU2357925C1 (ru) | Способ получения диоксида кремния | |
KR101865262B1 (ko) | Edta를 이용한 고순도 흑연 정제방법 | |
AU2012386620B2 (en) | Method for producing alumina | |
RU128874U1 (ru) | Технологический комплекс для получения монокристаллического кремния | |
Guo et al. | Preparation of Mg (OH) 2 with caustic calcined magnesia through ammonium acetate circulation | |
RU2605741C1 (ru) | Способ переработки вольфрамовых концентратов | |
RU2333891C2 (ru) | Способ разложения бериллиевых концентратов | |
CN114455561A (zh) | 一种热镀锌酸洗废水综合利用工艺以及制备电池级磷酸铁的方法 | |
RU2317252C2 (ru) | Способ обескремнивания минерального сырья | |
CN113044868A (zh) | 赤泥氢还原铁二次热熔盐铁、钪、镓、铝、钛、硅分解工艺 | |
Xingrong et al. | Synthesis of cordierite powder from blast furnace slag | |
Yessengaziyev et al. | Fluoroammonium method for processing of cake from leaching of titanium-magnesium production sludge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120622 |