一种生产氧化亚硅的方法及装置制造方法及图纸

发明专利技术提供一种生产氧化亚硅的方法和装置。本发明专利技术的方法主要是将含硅物质如/氧化硅、硅单质、含硅气体(液体)、不完全氧化的硅特别是金刚线硅切割废浆分离出的干燥成固体硅粉，通过进一步氧化(包括不完全氧化)、还原或添加二氧化硅达到接近生成氧化亚硅的理想配比，然后通过在有利于氧化亚硅溢出的条件下如高形成氧化亚硅气体，再将气体凝结成棒状、板状或颗粒状或粉状氧化亚硅。本申请一个实施例通过控制硅颗粒(Si)表面的氧化层(SiO2)来制备氧化亚硅前躯体，这可以是硅的氧化，也可以是过渡氧化的硅氧化合物的还原，可选择地，本申请的另一实施例中，利用含硅气体的不完全氧化直接生产氧化亚硅粉体。

【技术实现步骤摘要】
一种生产氧化亚硅的方法及装置
本专利技术涉及氧化亚硅领域，具体而言，涉及一种生产氧化亚硅的方法及装置。
技术介绍
目前，氧化亚硅(SiOx)是重要的电子和光学材料和锂离子电池负极添加剂。传统上生产氧化亚硅的方法是将单质硅和二氧化硅同摩尔比例混合，然后研磨成微米量级的粉末(颗粒越小混合越均匀，相互间接越紧密越有利于反应)，再在负压环境下加热到1000℃以上的温度进行歧化反应，温度越高越快，这样所形成的氧化亚硅以蒸气的形式溢出，并被带到压力和温度较低的地方并被冷凝成为氧化亚硅固体。其中x并不严格等于一。SiO2+Si---SiOx在这一传统工艺中，首先原料成本高、研磨需要消耗大量能量，而且很难均匀混合；其次氧化亚硅沉积在反应器下游管内进行，由于管内壁表面积越来越小，收集效率越来越低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种生产氧化亚硅的方法，以改善目前氧化亚硅生产过程复杂，效率低下的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种生产氧化亚硅的方法，将硅单质、不完全氧化的硅、含硅气体(液体)和二氧化硅通过进一步氧化(包括部分氧化不完全氧化)、还原或添加二氧化硅达到生成氧化亚硅的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产氧化亚硅的方法，其特征是，将硅单质、不完全氧化的硅和二氧化硅通过进一步氧化、还原或添加二氧化硅达到生成氧化亚硅的理想配比的前躯体，然后通过高温升华形成氧化亚硅。

【技术特征摘要】
2017.05.05 CN 20171036111231.一种生产氧化亚硅的方法，其特征是，将硅单质、不完全氧化的硅和二氧化硅通过进一步氧化、还原或添加二氧化硅达到生成氧化亚硅的理想配比的前躯体，然后通过高温升华形成氧化亚硅。2.一种生产氧化亚硅的方法，其特征在于，包括：a)利用单一前躯体，所述的单一前躯体在一个单独颗粒的不同部分有产生氧化亚硅所必须的单质硅和二氧化硅；进一步地，是将硅单质、不完全氧化的硅或二氧化硅通过进一步氧化、还原达到生成氧化亚硅的单质硅与二氧化硅接近一比一的摩尔配比的单一原料，然后通过高温歧化反应将氧化硅与相邻单质硅形成氧化亚硅SiOx升华并被收集；b)直接固态反应获得氧化亚硅固体。3.一种生产氧化亚硅的方法，其特征在于：利用含有单质硅和二氧化硅，在高温高压条件下，通过氧化反应或者还原反应调节单质硅和二氧化硅摩尔比1:0.8-1.2获得前躯体，使用所述前躯体进行歧化反应生成氧化亚硅；优选地，生成氧化亚硅时的条件包括：然后通过高温歧化反应将氧化硅与相邻单质硅形成氧化亚硅升华并被收集；优选地，生成氧化亚硅时的条件包括：将前躯体在密闭空间中高温高压反应生成氧化亚硅固体；优选地，通过高温歧化反应将氧化硅与相邻单质硅形成氧化亚硅气体，使该氧化亚硅气体与处于低温的电池负极材料接触从而使氧化亚硅负载于所述电池负极材料的孔隙和/或表面；优选地，氧化亚硅气体冷凝沉积在棒状、板状或颗粒表面；优选地，氧化亚硅气体在惰性气体中冷凝沉积成为粉末；优选地，在制备氧化亚硅前躯体还包括：向固体硅渣中添加二氧化硅和/或碳以平衡反应；优选地，该方法还包括将前躯体固体物料粉碎、研磨、或制粒后再进行歧化反应的过程；可选择地，利用含硅气体的不完全氧化直接生产氧化亚硅；优选地，其中高温升华或歧化反应形成氧化亚硅以及气化、熔化反应所涉及的过程加热为通过电阻热场加热、感应加热、微波加热、直接电极电弧、电子束、等离子加热、反应加热及燃烧加热方法中的至少一种加热方式达到；优选地，所述的氧化亚硅沉积在收集反应器中进行，所述收集反应器为流化床、稀相气流床、喷动床、固定床或移动床之一或它们的组合。4.据权利要求1-3任一项所述的方法，其中所述的氧化亚硅成分为SiOx，其中X＝0.1-1.9；优选地，X＝0.5-1.5；优选地，X＝0.8-1.2；优选地，X...

【专利技术属性】
技术研发人员：储晞，
申请(专利权)人：储晞，
类型：发明
国别省市：北京,11