[发明专利]一种四氯化硅低温处理工艺

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种四氯化硅处理工艺。

背景技术

四氯化硅是多晶硅生产中的附产物，多晶硅为电子工业和光伏产业所需要的主要原料，在多晶硅的生产中，每生产1吨多晶硅，将产生15～20吨四氯化硅，目前，我国在建、已建多晶硅规模已达9万吨/年，且随太阳能(光伏产业)的发展，多晶硅产业正随几何级数发展，附产物四氯化硅同比增长，预计将达到160万吨/年。

未经处理的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的化学物品，受热或遇水分解放热，放出有毒的腐蚀性烟气，对环境危害极大。

对于四氯化硅的处理，当前国际上主要的途径为制备气相法白炭黑技术、热氢化制备三氯氢硅技术、氯氢化制备三氯氢硅技术。

将四氯化硅热氢化后再生成生产多晶硅的原料，可以回收利用一部分四氯化硅，但不能彻底回收，并且能耗高，已被国际上淘汰；氯氢化技术属于未成熟技术；气相法白炭黑主要在硅橡胶上、橡胶中、塑料上应用，但是目前其产量已经大大超出了市场容量。

综上所述，如何安全处理和有效利用四氯化硅，已成为关系到多晶硅产业能否健康发展的关键问题和地球环境问题。

发明内容

针对以上所述问题，本发明提供了一种处理安全、处理能耗低、符合国家循环经济产业政策，可以产业化规模化处理四氯化硅的工艺技术。

本发明由以下步骤完成：

1.将四氯化硅和水少量多次导入到反应釜中，进行0℃～40℃的低温反应水解，得到H4SiO4和HCl：

2.将反应所产生的HCl气体进行过滤，除去其中的杂质，得到高纯度HCl气体；

3.高纯度HCl气体进行多次回收，得到稀盐酸，将稀盐酸包装出厂销售，进入下游产业；

4.将反应釜中所产生的H4SiO4进行固液分离，获得H2SiO3和H₂O，H2SiO3转化为硅酸盐类，将硅酸盐类包装出厂销售，进入下游产业。H₂O全部回收套用。

本发明的优点在于，在反应釜中进行低温反应，可以有效控制反应的速度，让反应产生的HCl气体可以进行控制，纯度达到回收利用要求。

采用本发明进行四氯化硅的处理，由于是在低温状态下和受控状态下进行的，对于设备的要求可以不必要很高，并且设备的工作功率低，能耗低。

本发明的产物为稀盐酸和硅酸盐类产品，有着很大的下游产业市场空间，是很多工业和民用产业的原料品，实现了废物处理的零排放，所以可以规模化，产业化地发展本发明技术。

具体实施方式

本发明是由以下步骤完成的：

1.将四氯化硅和水少量多次导入到反应釜，进行0℃～40℃的低温反应水解，得到H4SiO4和HCl；

2.将反应所产生的HCl气体进行过滤，除去其中的杂质，得到高纯度HCl气体；

水份可以进行再次利用，过滤的硅酸进行回收。

3.高纯度HCl气体进行至少三次回收，进入稀盐酸槽，得到稀盐酸，将稀盐酸包装出厂销售，进入下游产业；

4.将反应釜中所产生的H4SiO4进行固液分离，获得H2SiO3和H2O，H2O进行再次利用，可以用于对四氯化硅的反应，H2SiO3转化为硅酸盐类，将硅酸盐类包装出厂销售，进入下游产业。H₂O全部回收套用。

硅酸盐类产品，有着很大的下游产业市场空间，是很多工业和民用产业的原料品。

在对四氯化硅进行反应环节，对反应温底进行控制，保持0℃～40℃低温状态下进行反应，这样在之后的HCl气体提纯和回收环节可以进行操作。

本发明以上所述为示例性的描述，并不是本发明所要保护的范围，任何在本技术基础上所改动的，均超出本发明保护范围。