本发明专利技术提供一种四氯化硅的制备方法，包括以下步骤：将硅矿石、氯化原料和还原剂混合，进行氯化反应，得到四氯化硅；所述氯化原料为氯气和氯化氢中的一种或多种。本发明专利技术采用价格低廉的硅矿石作为原料，在本发明专利技术所提供的四氯化硅的制备系统中即可一步完成四氯化硅的制备，省去了金属冶炼的工序，降低了生产成本和能耗。本发明专利技术还提供了一种四氯化硅的氯化反应装置以及四氯化硅的制备系统。本发明专利技术所提供的氯化反应装置能够耐高温、耐氯气腐蚀，便于维修以及清理。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种四氯化硅的制备方法，包括以下步骤：将硅矿石、氯化原料和还原剂混合，进行氯化反应，得到四氯化硅；所述氯化原料为氯气和氯化氢中的一种或多种。本专利技术采用价格低廉的硅矿石作为原料，在本专利技术所提供的四氯化硅的制备系统中即可一步完成四氯化硅的制备，省去了金属冶炼的工序，降低了生产成本和能耗。本专利技术还提供了一种四氯化硅的氯化反应装置以及四氯化硅的制备系统。本专利技术所提供的氯化反应装置能够耐高温、耐氯气腐蚀，便于维修以及清理。【专利说明】
本专利技术属于化工
，具体涉及。
技术介绍
四氯化硅为无色透明液体，有窒息性气味，密度1.50g/cm3，熔点_70°C，沸点57.6°C ;受热或遇水分解放热，放出有毒的腐蚀性烟气，对很多金属尤其是潮湿空气存在下有腐蚀性，也能和醇类起激烈反应，溶于四氯化碳、四氯化钛、四氯化锡。 四氯化硅用于制造有机硅化合物，如硅酸酯类、有机硅单体、有机硅油、高温绝缘漆、有机硅树脂、硅橡胶和耐热垫衬材料，也用作烟幕剂。高纯度四氯化硅为制造硅烷、三氯氢硅、二氯二氢硅、多晶硅、高纯二氧化硅和无机硅化合物、石英纤维的原料。军事工业用于制造烟幕剂，冶金工业用于制造耐腐蚀硅铁，铸造工业用作脱模剂等。 目前，四氯化硅的工业化生产方法主要是:采用工业硅作为原料，在450°C的高温条件下与Ci2反应生成四氯化硅。该反应是一个放热反应，只需要反应初始阶段给体系补充热量，反应过程中要注意温度控制。该反应工艺较为成熟，但是，现有技术中制备四氯化硅之前有一步冶金的工序，即进行原料工业硅的冶炼，由于工业硅的冶炼成本较高，特别是能耗很大，每冶炼I吨金属硅大约需要耗电9000kw -h,生产成本比较高，并且生产线中需要有工业硅冶炼的设备，增加了四氯化硅生产线的一次性投入。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供，本专利技术所提供的四氯化硅的制备方法简单，生产成本和能耗较低。 本专利技术提供了一种四氯化硅的制备方法，包括以下步骤: 将硅矿石、氯化原料和还原剂混合，进行氯化反应，得到四氯化硅； 所述氯化原料为氯气和氯化氢中的一种或多种。 优选的，所述硅矿石为石英砂、石英石、天然石英矿和硅藻土中的一种或多种； 所述还原剂为炭和石油焦中的一种或多种。 优选的，所述氯化反应的压力为0.1?3MPa，温度为500?1500°C。 本专利技术还提供了一种四氯化硅的氯化反应装置，包括: 炉体，所述炉体包括外壁、内壁和设置在外壁和内壁之间的防腐隔热衬里；所述炉体底部设置有下封头，所述下封头上设置有进气口和排渣口，所述炉体顶部设置有排气Π ； 设置于所述炉体内部的布气板； 设置于所述炉体上的固体物料进料口，所述固体物料进料口位于所述布气板上方。 优选的，所述外壁包括第一外壁、第二外壁和设置在所述第一外壁和第二外壁之间的夹层。 优选的，所述第一外壁设置有与所述夹层相连通的进水口与出水口。 优选的，所述下封头还设置有第一温度计和第一压力计。 优选的，所述炉体顶部还设置有第二温度计和第二压力计。 优选的，所述固体物料进料口与水平方向的夹角为0°?90°。 本专利技术还提供了一种四氯化硅的制备系统，包括: 上述方案所述的四氯化硅的氯化反应装置； 与所述四氯化硅的氯化反应装置的固体物料进料口相连的固体物料加热装置； 与所述四氯化硅的氯化反应装置的气体物料进料口相连的气体物料加热装置； 与所述四氯化硅的氯化反应装置的出气口相连的反应气回收装置； 与反应气回收装置的出料口相连的四氯化硅的精馏装置。 与现有技术相比，本专利技术提供一种四氯化硅的制备方法，包括以下步骤:将硅矿石、氯化原料和还原剂混合，进行氯化反应，得到四氯化硅；所述氯化原料为氯气和氯化氢中的一种或多种。本专利技术采用价格低廉的硅矿石作为原料，在本专利技术所提供的四氯化硅的制备系统中即可一步完成四氯化硅的制备，省去了金属冶炼的工序，降低了生产成本和能耗。结果表明，本专利技术所制备的四氯化硅经过精馏设备精馏后，纯度达到99%以上。 另外，本专利技术所提供的氯化反应装置包括防腐隔热衬里能够耐高温、耐氯气腐蚀，并且本专利技术将氯化反应装置的开口集中设置在氯化反应装置的炉体底部和炉体顶部，减少炉体开口的个数，以减少漏点，防止反应器的泄露，并且，所述下封头上设置有进气口和排渣口，因此，主要管道接口都设置在下封头上，便于维修以及清理。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术制备四氯化硅的工艺流程图； 图2为本专利技术所提供的氯化反应装置的示意图； 图3为本专利技术所提供的四氯化硅的制备系统的示意图。 【具体实施方式】 本专利技术提供了一种四氯化硅的制备方法，包括以下步骤: 将硅矿石、氯化原料和还原剂混合，进行氯化反应，得到四氯化硅； 所述氯化原料为氯气和氯化氢中的一种或多种。 本专利技术首先将硅矿石、氯化原料和还原剂混合，本专利技术对所述混合方式并无特殊限制，优选按照如下方式进行混合: 将硅矿石与还原剂混合后，置于氯化反应装置中，向所述氯化反应装置中通入氯化原料。 在本专利技术中，所述硅矿石中二氧化硅的质量分数大于60%，优选为石英砂、石英石、天然石英矿和硅藻土中的一种或多种。所述还原剂优选为炭和石油焦中的一种或多种，更优选为石油焦。其中，所述硅矿石与还原剂的摩尔比优选为1:(1?5)，更优选为1:(2?4)。 本专利技术对于所述硅矿石与石油焦的粒度并无特殊限制，为了保证沸腾氯化时质量较重的硅矿石与质量较轻的还原剂都能够达到流态化，本专利技术优选将粉碎后的硅矿石与还原剂进行筛分，使硅矿石粉与还原剂的混合物粒度均匀。为了避免所述筛分后的混合物中水分含量较高，在氯化过程中产生氯化氢和氯化氧硅，本专利技术还包括将所述筛分后的混合物进行干燥，本专利技术对所述干燥的方式并无特殊限制，本领域技术人员熟知的干燥方式即可。 本专利技术将所述硅矿石与还原剂混合，得到混合物后，置于氯化反应装置之前，还包括将所述混合物进行加热，本专利技术对所述加热的方式并无特殊限制。所述加热的温度优选为500?1200°C，更优选为600?1000。。。 所述氯化原料优选为氯气和氯化氢中的一种或多种,更优选为氯气。本专利技术对于通入氯化原料的加料顺序并无特殊限制，可以在硅矿石与还原剂置于氯化反应装置后，向所述氯化反应装置中通入氯化原料；也可以在硅矿石与还原剂置于氯化反应装置的同时，向所述氯化反应装置中通入氯化原料。在本专利技术中，在向所述氯化反应装置中通入氯化原料之前，优选将所述氯化原料进行加热，所述加热的温度优选为100?1000°C，更优选为200 ?600。。。 将硅矿石、氯化原料和还原剂混合后，即可进行氯化反应，所述氯化反应在本专利技术所提供的氯化反应装置中进行。其中，所述氯化反应的温度优选为500?1500°C，更优选为800?1200°C。所述氯化反应的压力优选为0.1?3MPa，更优选为0.5?2.5MPa。氯化反应的产物中不仅有CO，也可能有CO2,反应温度在700°C以上，以生成CO为主，反应温度在700以下，以生成CO2为主，因此，通过测定氯化反应装置中C0/C02的比值，可以得到氯化反应进行的程度。 反应结束后，将反应过程中得到的反应气体回收，冷却后，得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种四氯化硅的制备方法，包括以下步骤：将硅矿石、氯化原料和还原剂混合，进行氯化反应，得到四氯化硅；所述氯化原料为氯气和氯化氢中的一种或多种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴梅，雷嵩，沈伟，
申请(专利权)人：四川瑞能硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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