由生产有机卤代硅烷所产生的废料或碎屑的聚结和钝化方法技术

本发明专利技术涉及一种用于使由生产有机卤代硅烷所产生的粉状废料和／或粉状碎屑聚结和钝化的方法，包括将这种废料和／或碎屑与选自铝硅酸盐的粘结剂混合并且通过适当的压机（如辊型压块机）压缩生产固体聚结产品。本发明专利技术还涉及如此获得的聚结产品，以及其用于回收某些金属如硅和铜的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种聚结方法，该方法可以使通过直接法生产有机卤代硅烷，更特别地生产甲基氯硅烷时所产生的粉状废料和/或粉状残余碎屑失活或钝化、运输并回收。本专利技术还涉及通过这种聚结方法获得的产品，并涉及这种产品特别用于回收残余硅金属以及诸如铜的金属的用途。
技术介绍
按照Rochow反应(在铜基催化剂存在下硅金属与气态氯代甲烷的反应)的甲基氯硅烷的直接合成法在工业上的实施通常是在流化床中进行的。这种方法需要有规律地排空或清洗流化床，因而导致产生通常所谓的合成废料和残余碎屑。这些废料和/或残余碎屑是粉状的，并且除了硅金属之外还可能包含硅氧化物和诸如氯、氢或氧这样的元素，以及诸如铜、碳、铁、铝、锌、钙、锡、锰等这样的元素。这些粉状废料和这些粉状碎屑具有高反应性，从而使得非常难以(甚至是不可能)原样处理和运输它们。特别是，它们与液体或蒸汽形式的水反应放出氢，并且在与空气接触时具有自热性。因此，所述废料必须进行失活处理。而且，所述废料和碎屑包含高比例的诸如硅和铜这样的成分，如果能够回收利用则是有利的。美国专利US-A-5342430公开了一种钝化方法，在该方法中，废料与含有水和表面活性剂的含水介质反应，该反应任选地在高温下进行，然后引入粘结剂如木素磺化盐、蒙脱石或膨润土，在该处理之后可以除去水。EP-A-0287934公开了一种钝化方法，该方法在于使废料聚结(形成丸粒)，然后用有机粘结剂浸渍这种聚结物，以增加该聚结物的粘结，并将其与周围的水汽分离。该粘结剂可以是粘度足够低以确保其渗透到聚结物中的液体有机粘结剂，或者它也可以以与有机溶剂或水形成溶液或乳液的形式使用。虽然水是优选的方式，但根据该文件的实际描述，两种方式都存在缺陷。有机溶剂带来通常的排放问题。水与硅反应产生热，从而需要严格控制操作条件。有机粘结剂包括葡萄糖、树胶、粘合剂、沥青、蜡、淀粉，以及优选地，木质素，其为液体形式，尤其是稀水溶液的形式。EP-A-201199推荐将粉状废料与水结合，进行粒化并用惰性无机粉末涂覆粒料。采用5-50重量％的水(相对于废料+水混合物计)，以将硅转化成二氧化硅(这可以使硅钝化)。WO-A-02/46119公开了铝硅酸盐可以让废料失活。混合是用传统的混合器来进行的。该方法优选存在的水量为10-40％，可以通过将水加入废料+铝硅酸盐形成混合物，或者使用铝硅酸盐浆料。水的存在使得在回收生产陶瓷产品时的组合物之前，让混合物通过挤出机成为可能。现有技术的方法带来了与使用挥发性溶剂或水引起的加工条件的问题，和/或导致得到的产品的水含量与其运输、装卸和回收利用不太相容的问题(例如在冶金工业中)。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于处理由直接合成法产生的废料和/或碎屑的新方法，该方法可以有效地使这些废料和/或这些碎屑失活或钝化，并获得稳定的固体产品，该固体产品不与空气或大气中的湿气反应，也不是自热性的，它可以被运输和装卸，尤其可以直接进行回收利用的操作，尤其是在冶金工业中的金属如硅和铜的回收利用。本专利技术的另一个目的是提供这样一种方法，该方法可以在最低的成本下以最少的步骤数来实施。现在出人意料地发现，这些目的以及其它目的都可以通过一种在不存在游离水、溶剂或者液体粘结剂(溶液、分散体等形式)的情况下进行聚结的特殊方法来实现。本专利技术的主题因而是一种用于使由生产有机卤代硅烷所产生的粉状废料和/或粉状碎屑聚结的方法，包括(i)将这种废料和/或碎屑与选自铝硅酸盐的粘结剂混合；(ii)通过在适当的压机中压缩生产固体聚结产品。这种方法可以生产以确定形状的硬且刚性的固体聚结物形式存在的非粉状产品。该聚结产品是稳定或惰性的，也就是说它与空气和大气中的湿气接触时不会发生反应，并且它是非自热性的；该聚结物具有粘结性，使其可以被装卸和运输，并且不含游离水，使其在回收操作中能被轻松处理，例如在冶金工业中。措辞“废料”和“残余碎屑”具有常规的含义。可具体地涉及由直接合成法产生的废物和碎屑，因而其主要包含硅金属，并且可能包含硅氧化物和少量的其它物质，如氯、氢、氧、铜、碳、铁、铝、锌、钙、锡、钛、锰等。使用的粘结剂以干燥的固体形式提供，但也可以被水合至各种程度。根据本专利技术的方法不提供另外的水。但并不超出本专利技术范围的是，提供有限量的水以尤其导致粘结剂水合。同样地，尽管这并不是所希望的，但并不排除在粘结剂中存在或提供残余量或者减少量的游离水，条件是粘结剂的所有干燥固体性质以及随后的聚结操作不会存在问题。十分优选地，该粘结剂不含游离水。在优选的铝硅酸盐或硅铝酸盐中，可提及的有膨润土，高岭土，硅藻土，漂白土，以及更一般地，铝硅酸盐的任意水合形式。膨润土构成了一个优选方案。从经济角度考虑，优选使用天然的硅铝酸盐。颗粒尺寸并不是关键的参数，并且在任意情况下，本领域技术人员可以容易地通过常规试验来选择合适的硅铝酸盐。作为指示，可以规定用于实施例的膨润土具有大约35μm的平均粒径(其中50％数目的颗粒＜35μm，90％数目的颗粒＜111μm)。粘结剂/废料之比尤其可以是0.1/1-1.5/1，并且优选0.3/1-1/1，以重量计。应当指出，在整个说明书和权利要求书中，除非另有说明，当涉及到数值范围时，端值是包含在内的。压机有利地具有旨在通过压缩模塑赋予聚结产品以确定形状的装置。可使用任意类型的压缩压机(用于通过在模型、空腔或模具中压缩来模塑或聚结的压缩压机类型)，如冲压机和辊型压块机。所使用的压机因而包括空腔、模型或模具，在其中产品通过压缩来聚结，并且其赋予聚结的产品以最终的形状、粘结性和机械稳定性。在本专利技术中，优选饼状、小砖或小球的形式，其具有圆形或半圆形、圆柱形或半圆柱形等的简单几何形状。辊型压块机构成了一个优选的实施方案。其包括彼此面对放置的两个辊(平行轴)，其中的至少一个辊的设置使得能够被旋转驱动，并且其中的至少一个辊包含确定形状的空腔。通常，两个辊均可以被旋转驱动，尤其是以相反的方向。可以在两个辊之间以一种可调节的方式施加压力。辊之一可以在轴上固定位置，而另一个辊可借助于适当的装置(尤其是通过液压装置，如活塞或起重器)压向前一个辊。两个辊也可以是可彼此相向移动的，以便提供所需的压力，例如借助于上面已经提到的液压装置。辊型压块机因而向在辊间经过的材料施以压力，优选是可调节的压力，该材料在确定形状的空腔中模塑成形，该确定形状的空腔在这些辊中的至少一个辊的表面上提供。优选地，两个辊均具有互补形状的空腔。通过选择所述一个辊或两个辊的空腔的形状可以给予最终的模塑压缩材料任何希望的形状。为了获得良好的聚结，可以调节在压机中施加的压力。通常，对于辊型压块机来说，可调节压力为10-80kN/cm辊宽。作为示例，可生产单位体积是0.5-20cm3的聚结物。毫无疑问，这些数值仅仅是作为示例给出的。本专利技术能够生产惰性聚结物，其具有优良的粘结性，可以被装卸和运输，而不需要特别的预防措施；它们尤其便于浇铸，有利于自动倾卸卡车、料仓等的装料和卸料。辊型压块机由诸如法国Raismes的Sahut-Conreur以及美国ElkGrove Village，IIIinois的K.R.Komarek Inc这样的公司设计并生产。起始混合物通过合适的混合器或均化器来生产。可使用任意类型的固体混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使由生产有机卤代硅烷所产生的粉状废料和／或粉状碎屑聚结和钝化的方法，包括：（ｉ）将这种废料和／或碎屑与选自铝硅酸盐的粘结剂混合；（ｉｉ）通过在压机中压缩生产固体聚结产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G西蒙，D巴若莱，A阿克洛克，
申请(专利权)人：罗狄亚化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]