目前国内多晶硅企业广泛采用西门子法,在生产多晶硅的同时,还副产大量的剧毒物质四氯化硅。处理四氯化硅的技术受到全世界的广泛关注。
1、利用四氯化硅的途径:生产气相法白炭黑、光纤、有机硅化物、氢化生产三氯氢硅。前几种虽然也可以利用四氯化硅原料实现转化,但是由于受到市场需求量的限制,这些途径消耗的四氯化硅非常有限。目前,处理四氯化硅最有效的方法是将其加氢还原生成生产多晶硅的原料三氯氢硅。
2、四氯化硅氢化生产三氯氢硅的方法:
(1)热氢化
四氯化硅与氢气在高温(1200-1400℃)条件下反应制备三氯氢硅 SiCl4(g)+H2(g)→SiCl4(g)+HCl(g)
(2)冷氢化
以四氯化硅、硅粉、氢气为原料,辅以氯化氢,加上催化剂,在流化床反应器中进行气固相反应
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)→4SiCl4(g)
(3)等离子体法
用放电方式使氢气形成等离子体,产生大量氢原子,还原四氯化硅生成含氢氯硅烷
3、催化氢化的催化剂
超细镍粉、金属碳化物、均相催化剂、负载型贵金属催化剂 |