[發明專利]多晶硅廢料在制備橡膠改性母粒中的應用

有效

• 申請號: 201210045804.4
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102604154A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 周其強;周祥
• 申請（專利權）人: 周其強;周祥
• 主分類號: C08K3/34
• 分類號: C08K3/34;C08L21/00;C08L95/00;C08J3/22
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉雪蓮;曹晉玲

技術領域

本發明涉及一種多晶硅廢料的應用，特別涉及處理多晶硅廢料方法。

背景技術

近年來，我國對多晶硅的需求量日益增加，在多晶硅的生產過程中有大量的多晶硅廢料產生。根據被氫化回收再利用次數及其它反應條件的不同，多晶硅廢料的成分有所不同，但其主要成分都為四氯化硅，且約占多晶硅廢料總重量的99%，余量為其它雜質。據統計，生產1公斤多晶硅將產生10-15公斤的四氯化硅，1000噸/年的多晶硅廠一年生產的副產物四氯化硅將達到1-1.5萬噸，如果將這些四氯化硅簡單水處理甚至排放，將會對環境保護造成巨大的壓力，也增加了原料硅粉和液氯的消耗。

考慮到多晶硅廢料對環境造成的壓力，為了節能減排，目前，通常的做法是對多晶硅廢料中的四氯化硅進行氫化反應，回收再利用于多晶硅生產中。這種做法雖然能夠在一定程度上減輕多晶硅廢料對環境的危害，降低多晶硅生產中對原料的消耗，但是其回收處理難度高，增加了復雜的回收處理工藝和昂貴的回收處理設備，擴大了設備占地面積，使得回收處理成本高，讓多晶硅生產喪失掉成本競爭力，這讓很多企業無奈地選擇對廢料進行簡單水處理甚至排放，不僅對環境造成巨大污染，還對廢料中的四氯化硅造成了巨大浪費。

所以，關于多晶硅廢料的處理，目前已經成為制約我國多晶硅行業發展的瓶頸。若尋找一種方法，變廢為寶，將它作為原料合成成一種對環境無污染、性能好且市場需求量大的材料，對多晶硅行業來說將具有里程碑式的重大意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在的多晶硅廢料污染環境、不被利用的不足，提供了一種新的多晶硅廢料的應用方法，將多晶硅廢料的應用于制備橡膠改性母粒。本發明多晶硅廢料的應用方法無三廢公害，環保，更重要的是，將橡膠、多晶硅工業的廢料變廢為寶，所制備的橡膠改性母粒成本低廉、抗低溫性和耐氧化性能較好。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

多晶硅廢料在制備橡膠改性母粒中的應用。

上述多晶硅廢料在制備橡膠改性母粒中的應用，包括將多晶硅廢料與活化橡膠粉、基質瀝青混合，在捏合機中捏合得到橡膠改性母粒。多晶硅廢料與活化橡膠粉、基質瀝青混合，多晶硅廢料中的四氯化硅可與活化橡膠粉及基質瀝青發生氯化反應，有助于增加橡膠顆粒的強度，使所得橡膠母粒的整體性能得以改善；而活化橡膠粉與基質瀝青的混合物起到了對多晶硅廢料吸附、包裹從而隔離空氣的作用，同時，四氯化硅可與活化橡膠粉發生氯化反應，有助于增加活化橡膠粉的強度。

上述多晶硅廢料在制備橡膠改性母粒中的應用，所述多晶硅廢料與活化橡膠粉、基質瀝青的捏合溫度為20-40℃。

上述多晶硅廢料和活化橡膠粉的捏合溫度較低，多晶硅廢料與活化橡膠粉及基質瀝青的氯化反應作用較溫和，既有利于氯化反應的進行，又能防止活化橡膠粉凝固及多晶硅廢料分解出HCl氣體。

優選的，上述多晶硅廢料在制備橡膠改性母粒中的應用，所述基質瀝青在混合前需要預熱至120-160℃。預熱后基質瀝青不僅具有活化橡膠粉的作用，而且可裹附于橡膠顆粒上，增加橡膠顆粒的柔軟性和黏結性，可作為柔軟劑和粘合劑。

最優選的，上述多晶硅廢料在制備橡膠改性母粒中的應用，所述基質瀝青先與活化橡膠粉混合，所得混合物再與多晶硅廢料混合?；|瀝青先與活化橡膠粉先混合，預熱的基質瀝青不僅具有活化橡膠粉的作用，而且可作為柔軟劑和粘合劑，對下一步加入的多晶硅廢料進行吸附、包裹以隔離空氣，從而防止多晶硅廢料吸附空氣中的水份而分解成氯化氫氣體。

優選的，上述多晶硅廢料在制備橡膠改性母粒中的應用，所述多晶硅廢料、活化橡膠粉、基質瀝青的重量比例為：多晶硅廢料：活化橡膠粉：基質瀝青=（1-30）:（?90-105）:（2-40）。上述橡膠改性母粒中，不僅加入了基質瀝青、活化劑對廢舊輪胎粉進行改性，而且加入了多晶硅廢料，?由于多晶硅廢料中含有四氯化硅，而活化橡膠粉中含有廢舊輪胎粉及活化劑，在活化劑存在的情況下，四氯化硅與橡膠顆粒發生氯化反應，有助于增加橡膠顆粒的強度。另一方面，基質瀝青不僅具有活化橡膠粉的作用，而且可作為柔軟劑和粘合劑，對多晶硅廢料進行吸附、包裹以隔離空氣，從而防止多晶硅廢料吸附空氣中的水份而分解氯化氫氣體。