[實用新型]一種利用氯硅烷殘液制備超細二氧化硅的裝置

有效

• 申請號: 201520573454.8
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN204981170U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 宋東明;陳樑;羅平;黃兵;沈宗喜;李銀光;宋良杰;章江洪;馬啟坤;徐靈通;張雯雯;丁炳恒;梁景坤;趙義;董森林;王光躍;和雪飆;梁永坤;鄧亮
• 申請（專利權）人: 昆明冶研新材料股份有限公司;昆明理工大學
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種利用氯硅烷殘液制備超細二氧化硅的裝置，屬于氯硅烷殘液處理并回收利用的技術領域。

背景技術

多晶硅具有優良的光學、電學和熱學性能，是電子工業和光伏產業所需的主要原料。隨光伏發電的大力推廣，全球多晶硅生產以驚人的速度增長。2008年后，隨著需求趨于平衡，供需矛盾放緩，巨大的產能造成供過于求的局面，多晶硅價格劇降，造成國內眾多多晶硅企業倒閉。同國外的多晶硅企業相比，我國多晶硅行業生產技術設備落后，能耗較大、生產規模小、成本高、質量低、供大于求產能過剩，同樣采用改良西門子法，但卻無法實現閉環生產，產生大量的物料廢棄物，如氯硅烷殘液，難以有效的處置或資源化利用，嚴重限制了多晶硅行業可持續性的發展。

多晶硅生產中的氯硅烷殘液的主要成分是：三氯氫硅、四氯化硅和二氯二氫硅，還有少量的硅粉和金屬雜質氯化物，由于其成分復雜，難以被回收利用，對氯化硅殘液進行科學、有效的循環利用已經成為多晶硅產業發展的瓶頸。

公開號為CN102757148A的專利《多晶硅生產中廢氣和殘液的處理系統和方法》提出了一種氯硅烷殘液的處理和回收的方法，該工藝指出：將氯硅烷殘液放進焚燒爐中燃燒水解，二氧化硅通過過濾器收塵回收。

公開號為CN101830495A的專利《一種多晶硅生產中廢氣廢液處理方法》提出了一種氯硅烷殘液的處理方法，該工藝指出：以電石渣為原料，將其乳化為氫氧化鈣溶液后，淋洗廢氣和廢液，最后獲得硅酸鈣和二氧化硅的混合渣，和蒸發結晶后的氯化鈣。

目前國內多晶硅廠通常采用堿液處理殘液的傳統工藝，殘液進入反應釜或淋洗塔中與堿液發生水解、中和反應，當反應后的混合液pH值達到工藝要求時，進行污水處理。在此過程中，生成二氧化硅和氯化鈉（或氯化鈣），由于混合在一起無法分離回收利用，形成廢渣堆棄。另外，由于生成二氧化硅和氯化鈉（或氯化鈣），經常會發生設備和管道堵塞的現象，加大了檢修工作量，給正常生成帶來嚴重的影響，而且堿液的消耗量大，市場價格高，增加了處理成本。

以上三種方法雖然都能將氯硅烷殘液進行無害化處理，但是都沒能進行資源化利用，且處理方法耗能高，不易操作。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種利用氯硅烷殘液制備超細二氧化硅的裝置，所述的裝置包括殘液儲罐1、管道過濾器2、水解塔3、中間收集槽4、過濾器5、鹽酸儲槽6、洗滌液中間槽7、靜態混合器8、安全液封罐9、干燥系統10、熱交換器11，殘液儲罐1與管道過濾器2連通，管道過濾器2與水解塔3連通，水解塔3與中間收集槽4連通，中間收集槽4的下端與過濾器5通過渣漿泵連通，過濾器5與鹽酸儲槽6連通，過濾器5與洗滌液中間槽7連通；鹽酸儲槽6、洗滌液中間槽7分別通過泵與靜態混合器8連通，靜態混合器8與熱交換器11連通，熱交換器11與水解塔3連通，中間收集槽4、水解塔3與安全液封罐9連通，過濾器5的下端與干燥系統10連接。

本實用新型所述裝置的使用過程具體包括以下步驟：

（1）氯硅烷殘液在殘液儲罐1中緩沖沉淀雜質后，經過管道過濾器2進入水解塔3，同時通入氮氣使氯硅烷殘液以霧化形態在水解塔3中與循環酸性吸收劑發生水解反應，所得吸收混合液進入中間收集槽4；

（2）吸收混合液在中間收集槽4中由攪拌機攪拌使渣水混合物混合均勻，然后輸送至過濾器5中進行固液分離，濾液進入鹽酸儲槽6，濾渣用工業水進行洗滌，洗滌液進入洗滌液中間槽7，渣狀二氧化硅經脫水干燥即得超細二氧化硅成品；

（4）水解塔3中產生的尾氣經安全液封罐9放空；

（5）洗滌液和濃鹽酸經靜態混合器8混合后配制成吸收劑，經過熱交換器11后通入水解塔3。

本實用新型的有益效果：

本實用新型中氯硅烷殘液經過殘液儲罐的沉淀和管道過濾器的過濾，雜質基本被去除，提高了二氧化硅產品的品質，使氯硅烷殘液得到了資源化利用，有效回收了二氧化硅成品，將其作為產品出售可增加新的收入，實現硅的資源化利用，減少了工業水的用量，沒有廢水的產生，減少了環境污染，降低了殘液的處理成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中：1-殘液儲罐；2-管道過濾器；3-水解塔；4-中間收集槽；5-過濾器；6-鹽酸儲槽；7-洗滌液中間槽；8-靜態混合器；9-安全液封罐；10-干燥系統，11-熱交換器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的保護范圍并不限于所述內容。

實施例1