本發明專利技術提供一種四氯化硅的制備方法，包括以下步驟：將硅礦石、氯化原料和還原劑混合，進行氯化反應，得到四氯化硅；所述氯化原料為氯氣和氯化氫中的一種或多種。本發明專利技術采用價格低廉的硅礦石作為原料，在本發明專利技術所提供的四氯化硅的制備系統中即可一步完成四氯化硅的制備，省去了金屬冶煉的工序，降低了生產成本和能耗。本發明專利技術還提供了一種四氯化硅的氯化反應裝置以及四氯化硅的制備系統。本發明專利技術所提供的氯化反應裝置能夠耐高溫、耐氯氣腐蝕，便于維修以及清理。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供一種四氯化硅的制備方法，包括以下步驟：將硅礦石、氯化原料和還原劑混合，進行氯化反應，得到四氯化硅；所述氯化原料為氯氣和氯化氫中的一種或多種。本專利技術采用價格低廉的硅礦石作為原料，在本專利技術所提供的四氯化硅的制備系統中即可一步完成四氯化硅的制備，省去了金屬冶煉的工序，降低了生產成本和能耗。本專利技術還提供了一種四氯化硅的氯化反應裝置以及四氯化硅的制備系統。本專利技術所提供的氯化反應裝置能夠耐高溫、耐氯氣腐蝕，便于維修以及清理。【專利說明】
本專利技術屬于化工
，具體涉及。
技術介紹
四氯化硅為無色透明液體，有窒息性氣味，密度1.50g/cm3，熔點_70°C，沸點57.6°C ;受熱或遇水分解放熱，放出有毒的腐蝕性煙氣，對很多金屬尤其是潮濕空氣存在下有腐蝕性，也能和醇類起激烈反應，溶于四氯化碳、四氯化鈦、四氯化錫。 四氯化硅用于制造有機硅化合物，如硅酸酯類、有機硅單體、有機硅油、高溫絕緣漆、有機硅樹脂、硅橡膠和耐熱墊襯材料，也用作煙幕劑。高純度四氯化硅為制造硅烷、三氯氫硅、二氯二氫硅、多晶硅、高純二氧化硅和無機硅化合物、石英纖維的原料。軍事工業用于制造煙幕劑，冶金工業用于制造耐腐蝕硅鐵，鑄造工業用作脫模劑等。 目前，四氯化硅的工業化生產方法主要是:采用工業硅作為原料，在450°C的高溫條件下與Ci2反應生成四氯化硅。該反應是一個放熱反應，只需要反應初始階段給體系補充熱量，反應過程中要注意溫度控制。該反應工藝較為成熟，但是，現有技術中制備四氯化硅之前有一步冶金的工序，即進行原料工業硅的冶煉，由于工業硅的冶煉成本較高，特別是能耗很大，每冶煉I噸金屬硅大約需要耗電9000kw -h,生產成本比較高，并且生產線中需要有工業硅冶煉的設備，增加了四氯化硅生產線的一次性投入。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術要解決的技術問題在于提供，本專利技術所提供的四氯化硅的制備方法簡單，生產成本和能耗較低。 本專利技術提供了一種四氯化硅的制備方法，包括以下步驟: 將硅礦石、氯化原料和還原劑混合，進行氯化反應，得到四氯化硅； 所述氯化原料為氯氣和氯化氫中的一種或多種。 優選的，所述硅礦石為石英砂、石英石、天然石英礦和硅藻土中的一種或多種； 所述還原劑為炭和石油焦中的一種或多種。 優選的，所述氯化反應的壓力為0.1?3MPa，溫度為500?1500°C。 本專利技術還提供了一種四氯化硅的氯化反應裝置，包括: 爐體，所述爐體包括外壁、內壁和設置在外壁和內壁之間的防腐隔熱襯里；所述爐體底部設置有下封頭，所述下封頭上設置有進氣口和排渣口，所述爐體頂部設置有排氣Π ； 設置于所述爐體內部的布氣板； 設置于所述爐體上的固體物料進料口，所述固體物料進料口位于所述布氣板上方。 優選的，所述外壁包括第一外壁、第二外壁和設置在所述第一外壁和第二外壁之間的夾層。 優選的，所述第一外壁設置有與所述夾層相連通的進水口與出水口。 優選的，所述下封頭還設置有第一溫度計和第一壓力計。 優選的，所述爐體頂部還設置有第二溫度計和第二壓力計。 優選的，所述固體物料進料口與水平方向的夾角為0°?90°。 本專利技術還提供了一種四氯化硅的制備系統，包括: 上述方案所述的四氯化硅的氯化反應裝置； 與所述四氯化硅的氯化反應裝置的固體物料進料口相連的固體物料加熱裝置； 與所述四氯化硅的氯化反應裝置的氣體物料進料口相連的氣體物料加熱裝置； 與所述四氯化硅的氯化反應裝置的出氣口相連的反應氣回收裝置； 與反應氣回收裝置的出料口相連的四氯化硅的精餾裝置。 與現有技術相比，本專利技術提供一種四氯化硅的制備方法，包括以下步驟:將硅礦石、氯化原料和還原劑混合，進行氯化反應，得到四氯化硅；所述氯化原料為氯氣和氯化氫中的一種或多種。本專利技術采用價格低廉的硅礦石作為原料，在本專利技術所提供的四氯化硅的制備系統中即可一步完成四氯化硅的制備，省去了金屬冶煉的工序，降低了生產成本和能耗。結果表明，本專利技術所制備的四氯化硅經過精餾設備精餾后，純度達到99%以上。 另外，本專利技術所提供的氯化反應裝置包括防腐隔熱襯里能夠耐高溫、耐氯氣腐蝕，并且本專利技術將氯化反應裝置的開口集中設置在氯化反應裝置的爐體底部和爐體頂部，減少爐體開口的個數，以減少漏點，防止反應器的泄露，并且，所述下封頭上設置有進氣口和排渣口，因此，主要管道接口都設置在下封頭上，便于維修以及清理。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術制備四氯化硅的工藝流程圖； 圖2為本專利技術所提供的氯化反應裝置的示意圖； 圖3為本專利技術所提供的四氯化硅的制備系統的示意圖。 【具體實施方式】 本專利技術提供了一種四氯化硅的制備方法，包括以下步驟: 將硅礦石、氯化原料和還原劑混合，進行氯化反應，得到四氯化硅； 所述氯化原料為氯氣和氯化氫中的一種或多種。 本專利技術首先將硅礦石、氯化原料和還原劑混合，本專利技術對所述混合方式并無特殊限制，優選按照如下方式進行混合: 將硅礦石與還原劑混合后，置于氯化反應裝置中，向所述氯化反應裝置中通入氯化原料。 在本專利技術中，所述硅礦石中二氧化硅的質量分數大于60%，優選為石英砂、石英石、天然石英礦和硅藻土中的一種或多種。所述還原劑優選為炭和石油焦中的一種或多種，更優選為石油焦。其中，所述硅礦石與還原劑的摩爾比優選為1:(1?5)，更優選為1:(2?4)。 本專利技術對于所述硅礦石與石油焦的粒度并無特殊限制，為了保證沸騰氯化時質量較重的硅礦石與質量較輕的還原劑都能夠達到流態化，本專利技術優選將粉碎后的硅礦石與還原劑進行篩分，使硅礦石粉與還原劑的混合物粒度均勻。為了避免所述篩分后的混合物中水分含量較高，在氯化過程中產生氯化氫和氯化氧硅，本專利技術還包括將所述篩分后的混合物進行干燥，本專利技術對所述干燥的方式并無特殊限制，本領域技術人員熟知的干燥方式即可。 本專利技術將所述硅礦石與還原劑混合，得到混合物后，置于氯化反應裝置之前，還包括將所述混合物進行加熱，本專利技術對所述加熱的方式并無特殊限制。所述加熱的溫度優選為500?1200°C，更優選為600?1000。。。 所述氯化原料優選為氯氣和氯化氫中的一種或多種,更優選為氯氣。本專利技術對于通入氯化原料的加料順序并無特殊限制，可以在硅礦石與還原劑置于氯化反應裝置后，向所述氯化反應裝置中通入氯化原料；也可以在硅礦石與還原劑置于氯化反應裝置的同時，向所述氯化反應裝置中通入氯化原料。在本專利技術中，在向所述氯化反應裝置中通入氯化原料之前，優選將所述氯化原料進行加熱，所述加熱的溫度優選為100?1000°C，更優選為200 ?600。。。 將硅礦石、氯化原料和還原劑混合后，即可進行氯化反應，所述氯化反應在本專利技術所提供的氯化反應裝置中進行。其中，所述氯化反應的溫度優選為500?1500°C，更優選為800?1200°C。所述氯化反應的壓力優選為0.1?3MPa，更優選為0.5?2.5MPa。氯化反應的產物中不僅有CO，也可能有CO2,反應溫度在700°C以上，以生成CO為主，反應溫度在700以下，以生成CO2為主，因此，通過測定氯化反應裝置中C0/C02的比值，可以得到氯化反應進行的程度。 反應結束后，將反應過程中得到的反應氣體回收，冷卻后，得本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種四氯化硅的制備方法，包括以下步驟：將硅礦石、氯化原料和還原劑混合，進行氯化反應，得到四氯化硅；所述氯化原料為氯氣和氯化氫中的一種或多種。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳梅，雷嵩，沈偉，
申請(專利權)人：四川瑞能硅材料有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51
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