一种利用节能环保技术制取高纯硅的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及一种利用节能环保技术制取高纯娃的方法。
【背景技术】
[0002] 现有制取高纯娃的方法，存在W下缺馆:一、污染环境，制取过程中产生二氧化碳、 S氯氨娃、四氯化娃等污染物;二、能耗高，制取过程中的反应溫度达1000°C W上;S、制得 的娃单质（多晶娃、单晶娃)提纯较困难;四、制取工艺复杂(反应步骤较多），制取成本高(原 材料价格较高），所用设备须耐高溫、耐腐蚀，结构较复杂。上述缺馆，使得现有制取高纯娃 的方法难W在工业上大规模使用。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种利用节能环保技术制取高纯娃的方法，本 方法绿色环保，能耗低，工艺简单，成本低，设备少且简单，易于在工业上大规模使用；另，审U 取的娃单质（多晶娃、单晶娃)的纯度较高。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用节能环保技术制取高纯娃的方 法，依次包括W下步骤：
[0005] (1)将石英砂或白炭黑、还原剂按(0.8-1.2) :(1.2-1.6)的重量份之比混合均匀， 得混合物，并将混合物置于炉腔容积为10-30升的加热炉内；
[0006] (2)在混合物的表面均匀撒布100-325目的碳粉，碳粉、混合物的重量份之比为 (0.1-0.5):(2.0-2.8);
[0007] (3)将加热炉的炉腔溫度经0.5-化升溫至200-260°C，保溫1-化；
[000引 （4)再将加热炉的炉腔溫度经0.5-化升溫至300-400°C，保溫反应3-化，得到反应 产物；
[0009] (5)将反应产物冷却至室溫，利用常溫蒸馈水洗涂其若干次，每次采用15-25重量 份的常溫蒸馈水进行洗涂，得到洗涂物；
[0010] (6)将洗涂物在90-110°C的溫度下烘干2-化，得到娃单质。
[0011] 在本发明的制备方法中：
[0012] (3)中，将加热炉的炉腔溫度经0.5-化升溫至200-260°C，保溫1-化，运样，碳粉经 过有氧燃烧，可充分消耗加热炉中的氧气，为下一步的还原反应打下良好基础。
[0013] (4)中，再将加热炉的炉腔溫度经0.5-化升溫至300-400°C，保溫反应3-化，得到反 应产物。其反应机理为:还原剂+Si〇2 =盐类+Si+2也0
[0014] 运样，在较低的反应溫度(300-400°C)、较短的反应时间条件下（3-6h)，石英砂或 白炭黑、还原剂之间就可充分地发生还原反应并得到反应产物，反应产物中包括盐类、娃单 质和水。
[001引故，本方法的优点为：
[0016] -、绿色环保，制取过程中产生的是盐类和水；
[0017] 二、能耗低，制取过程中的反应溫度仅300-400°C ;
[0018] S、制得的娃单质（多晶娃、单晶娃)提纯较容易，利用较为简单的水洗、烘干步骤， 就可去除反应产物中的盐类、水，且使得制取的娃单质（多晶娃、单晶娃)的纯度较高；
[0019] 四、制取工艺简单(反应步骤较少），制取成本低(原材料价格较低），所用设备少且 无须耐高溫、耐腐蚀，结构较简单。
[0020] 上述优点，使得本方法易于在工业上大规模使用。
[0021 ] 本发明在高纯娃的制取过程中：
[0022] 所述（1)中的还原剂为NaBH4丄iAlH4、MH盐(M=Li、化、K)中的任一种。
[0023] 还原剂可供选择的种类较多，运样，便于在工业化生产中根据需要灵活选用。
[0024] 所述(5)中利用常溫蒸馈水洗涂反应产物=次。
[0025] 洗涂反应产物=次，运样，可充分洗去反应产物中的盐类。
【附图说明】
[00%]图1是本方法实施例S制取的娃单质的红外光谱图。
[0027] 图2是本方法实施例S制取的娃单质的XRD衍射图。
[0028] 图3是本方法实施例S制取的娃单质的扫描电子显微镜图。
【具体实施方式】
[0029] 下面通过给出的实施例可W进一步清楚地了解本发明。但，它们不是对本发明的 限定。实施例一
[0030] -种利用节能环保技术制取高纯娃的方法，依次包括W下步骤：
[0031 ] (1)将白炭黑、LiH按1.0094:1.4517的重量份之比混合均匀，得混合物，并将混合 物置于炉腔容积为20升的加热炉内；
[0032] (2)在混合物的表面均匀撒布200目的碳粉，碳粉、混合物的重量份之比为0.2161: 2.4611;
[0033] (3)将加热炉的炉腔溫度经0.化升溫至240°C，保溫1 .地；
[0034] (4)再将加热炉的炉腔溫度经0.化升溫至360°C，保溫反应4.化，得到反应产物；
[0035] (5)将反应产物冷却至室溫，利用常溫蒸馈水洗涂其=次，每次采用20重量份的常 溫蒸馈水进行洗涂，得到洗涂物；
[0036] (6)将洗涂物在100°C的溫度下烘干2.化，得到0.2255重量份的娃单质。
[0037] 其中，（4)步骤的反应机理为:4Li化Si化=盐类+Si+2出0 [003引实施例二
[0039] -种利用节能环保技术制取高纯娃的方法，依次包括W下步骤：
[0040] (1)将石英砂、LiAlH4按0.8909:1.3501的重量份之比混合均匀，得混合物，并将混 合物置于炉腔容积为10升的加热炉内；
[0041] (2)在混合物的表面均匀撒布140目的碳粉，碳粉、混合物的重量份之比为0.1859: 2.241；
[0042] (3)将加热炉的炉腔溫度经0.化升溫至200°C，保溫化；
[0043] (4)再将加热炉的炉腔溫度经0.化升溫至300°C，保溫反应化，得到反应产物；
[0044] (5)将反应产物冷却至室溫，利用常溫蒸馈水洗涂其=次，每次采用15重量份的常 溫蒸馈水进行洗涂，得到洗涂物；
[0045] (6)将洗涂物在90°C的溫度下烘干化，得到0.2195重量份的娃单质。
[0046] 其中，（4)步骤的反应机理为:LiAlH4+2Si〇2 = LiAl〇2+2Si+2出0
[0047] 实施例S
[0048] -种利用节能环保技术制取高纯娃的方法，依次包括W下步骤：
[0049] (1)将白炭黑、NaBH4按0.9092:1.4078的重量份之比混合均匀，得混合物，并将混 合物置于炉腔容积为15升的加热炉内；
[0050] (2)在混合物的表面均匀撒布170目的碳粉，碳粉、混合物的重量份之比为0.2103: 2.317；
[0化1 ] (3)将加热炉的炉腔溫度经0.6化升溫至220 r，保溫1.化；
[0052] (4)再将加热炉的炉腔溫度经0.6化升溫至330°C，保溫反应化，得到反应产物；
[0053] (5)将反应产物冷却至室溫，利用常溫蒸馈水洗涂其=次，每次采用18重量份的常 溫蒸馈水进行洗涂，得到洗涂物；
[0054] (6)将洗涂物在95°C的溫度下烘干2.化，得到0.2214重量份的娃单质。
[0化5] 其中，（4)步骤的反应机理为:NaBH4+2Si〇2 = NaB〇2+2Si+2出0
[0056]对于本方法实施例S制取的娃单质，分别进行红外光谱检测、XRD衍射检测、扫描 电子显微镜检测，相应的具体表征内容如下：
[0化7] 1、红外光谱检测
[005引参见图1，图1是本方法实施例=制取的娃单质的红外光谱图。其中：横