[發(fā)明專利]一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210823924.6
• 申請(qǐng)日: 2022-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN115108559A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 才敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 才敏
• 主分類號(hào): C01B33/107
• 分類號(hào): C01B33/107
• 代理公司: 成都嘉企源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51246
• 代理人: 吳宇

1.一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于，包括如下步驟：

S1.破碎：將結(jié)塊的超細(xì)硅粉破碎成粉末；

S2.烘干：采用干燥機(jī)在真空下加熱獲得干燥的超細(xì)硅粉；

S3.配料：向料倉(cāng)內(nèi)加入石油焦粉，加入量為超細(xì)硅粉質(zhì)量的1％-12％，啟動(dòng)料倉(cāng)的攪拌裝置，使石油焦粉與超細(xì)硅粉混合均勻；

S4.氯氣預(yù)處理：液氯經(jīng)汽化器蒸發(fā)后進(jìn)入緩沖罐進(jìn)行穩(wěn)壓；

S5.氯化：氯化反應(yīng)在氯化爐內(nèi)進(jìn)行，氯化爐內(nèi)裝有熔融的氯化物混合鹽，將硅粉與石油焦粉的混合物從氯化爐側(cè)面的加料口加入，使之懸浮在熔融的混合鹽內(nèi)，氯氣從爐底部進(jìn)口通入氯化爐內(nèi)發(fā)生放熱的氯化反應(yīng)；

S6.降溫：氯化反應(yīng)產(chǎn)生的高溫產(chǎn)物氣體進(jìn)入換熱器，與導(dǎo)熱油換熱后降溫至100～350℃；

S7.冷凝：將除塵后的工藝氣體通入換熱器冷卻，使氣體中的四氯化硅冷凝成液體，剩余氣體中的氯硅烷含量降低；

S8.尾氣壓縮：尾氣進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮，為尾氣利用、處理和回收氯硅烷提供條件；

S9.尾氣二次冷凝：壓縮后的尾氣再次冷凝回收氯硅烷；

S10.尾氣處理：當(dāng)尾氣中氯氣含量低于氯化反應(yīng)所需時(shí)，將尾氣通入吸收塔進(jìn)行環(huán)保處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：在料倉(cāng)內(nèi)加入石油焦粉的量為超細(xì)硅粉質(zhì)量的2～7％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：硅粉及石油焦粉的混合物與氯氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比為：硅粉及石油焦粉的混合物：氯氣＝1:4.5-5.1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：氯氣通入緩沖罐穩(wěn)壓后的表壓為30～600KPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：氯氣從爐底部進(jìn)口通入氯化爐內(nèi)發(fā)生放熱的氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為200-1500℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：尾氣(一氧化碳、二氧化碳、少量四氯化硅與過(guò)量氯氣的混合氣體)進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，使尾氣的表壓升高至10-300KPa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：混合熔鹽的主要成分是氯化鈉和氯化鉀，氯化鉀除作為反應(yīng)介質(zhì)外，還起到促進(jìn)二氧化硅與石油焦、氯氣反應(yīng)的作用，同時(shí)具有穩(wěn)定氯化鐵，防止氯化鐵揮發(fā)的作用，氯化鈉除作為反應(yīng)介質(zhì)外，也和氯化鉀一樣能起到穩(wěn)定氯化鐵、防止氯化鐵揮發(fā)的作用。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：氯化鉀與氯化鈉物質(zhì)的量配比為：氯化鉀：氯化鈉＝1:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，混合熔鹽中還添加有氯化鐵0.1～15％，氯化銅0.1～10％，氯化鐵及氯化銅用于促進(jìn)硅的氯化和熔鹽對(duì)氯氣的溶解吸收。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種綜合利用超細(xì)硅粉廢棄物生產(chǎn)四氯化硅的工藝，其特征在于：氯氣從爐底部進(jìn)口通入氯化爐內(nèi)發(fā)生放熱的氯化反應(yīng)時(shí)的反應(yīng)的表壓為-20～120KPa。