JPH054323B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH054323B2
JPH054323B2 JP59062894A JP6289484A JPH054323B2 JP H054323 B2 JPH054323 B2 JP H054323B2 JP 59062894 A JP59062894 A JP 59062894A JP 6289484 A JP6289484 A JP 6289484A JP H054323 B2 JPH054323 B2 JP H054323B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silica gel
organic compound
purity
water
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59062894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60204614A (en
Inventor
Akihiko Hatsutori
Hiroyuki Tamenori
Mitsugi Yoshagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority to JP6289484A priority Critical patent/JPS60204614A/en
Publication of JPS60204614A publication Critical patent/JPS60204614A/en
Publication of JPH054323B2 publication Critical patent/JPH054323B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

a 産業上の利用分野 本発明はシリカゲルの製造方法に関し、特に高
純度なSiO2原料として使用出来る高純度シリカ
ゲルの製造方法に関する。 b 従来技術 従来、金属ケイ素製造には二酸化珪素を炭素
還元する方法、三塩化シリコン,水素化シラン
等の塩化物ガスを還元する方法等が知られてい
る。しかしながら、半導体用シリコンとしては、
高純度なシリコンが必要であるために、の方法
が用いられるか又は得られた金属珪素の精製等が
行なわれ、生産性が悪い、コストの高いものとな
つていた。 しかしながら、太陽電池用シリコンとして必要
とされるシリコンの純度は5ナイン〜7ナイン程
度であり、この程度の純度のシリコンは原料段階
の二酸化珪素の高純度化等の操作により比較的容
易に達成されることが明らかになつて来ている。
(特開昭55−136116,特開昭56−88819,特開昭57
−209814) これら太陽電池用シリコンの製造方法に使用さ
れる二酸化珪素原料の純度は、少なくとも4ナイ
ン以上であり、不純物として特にホウ素,リン,
および遷移金属の濃度が各々1ppm以下であるこ
とが好まれる。 この様な高純度二酸化珪素原料としては、一部
高品質の水晶などの天然資源も存在するが、それ
ら資源は限られており、高価であるため大量生産
には適さず、一般の珪酸塩原料の高純度化操作が
必要とされていた。この様な高純度化の方法とし
ては、二酸化珪素含有の原料に融剤を加えて溶融
し、珪酸塩ガラスの繊維状体を形成し、この繊維
状ガラスを酸によつてリーチングし、粉末状
SiO2多孔質体を得る方法が知られている。(特開
昭56−88819,特開昭57−209814) しかしながら上記方法では、珪酸塩ガラスを作
成するという段階をふむため多大な設備および熱
エネルギーを必要とし、又珪酸塩ガラスのリーチ
ングにはたとえその形状が繊維状であつてもかな
りの時間を要すという欠点があつた。又珪酸塩ガ
ラス繊維に太径の繊維が混入している時など、得
られるSiO2原料中にリーチングの行なわれてい
ない部分の珪酸塩ガラスが混入して不純物となる
様な危険もあつた。 一方アルカリ珪酸塩(通称水ガラス)を酸と反
応させてシリカゲルを得るという方法が知られて
いる。シリカゲルは純度の高いSiO2から出来て
おり、この様なシリカゲルを上記直接還元に使用
することも考えられるが、これらシリカゲルは通
常SiO2純度が99.5wt%程度、高純度といわれる
ものでも99.95wt%程度であり、そのままの状態
では上記直接還元による太陽電池用シリコンの製
造に使用出来なかつた。 これは通常のシリカゲルではシリカゲル中に含
まれるSiO2以外の不純物(Na+,Ca2+,Mg2+
ど)がシリカゲルの外部洗浄液中にぬけにくく、
高純度化が難かしいことに起因していた。 また濾過性,洗浄性がすぐれ、含水率が60wt
%以下と乾燥のしやすいシリカゲルの製造方法も
提案されている(特開昭59−13620)これは、
SiO2濃度が15wt%以上になる様にアルカリ珪酸
塩と鉱酸を配合、反応させるシリカゲルの製造方
法であるが、この方法においても太陽電池のシリ
コン原料として期待される純度まで洗浄すること
は困難であつた。 c 発明の目的 本発明は、太陽電池用シリコンの製造に使用出
来る純度を有するシリカゲルが得られる製造方法
を提供すること、特に簡単な操作により高い
SiO2純度が得られるシリカゲルの製造方法を提
供することをその目的とする。 d 発明の構成および作用 本発明は、少なくとも1つの水酸基あるいはケ
トン基を有する水溶性の有機化合物をあらかじめ
含ませた鉱酸と、アルカリ珪酸塩とを、アルカリ
珪酸塩と鉱酸との配合でSiO2濃度が15重量%以
上含むように混合して反応液とし、該反応液を冷
却により室温度に維持して、該反応液から前記有
機化合物が珪酸分子と結合したシリカゲルを沈澱
生成させ、しかるのち該沈澱生成させたシリカゲ
ルを鉱酸により洗浄する高純度シリカゲルの製造
方法である。 本発明におけるアルカリ珪酸塩としては、リチ
ウム珪酸塩,ナトリウム珪酸塩,カリウム珪酸塩
などのアルカリ珪酸塩の種々のSiO2/R2O比のも
のが使用出来る。通常はナトリウム珪酸塩水溶液
であるJIS3号規格(SiO228〜30wt%,Na2O9〜
10wt%,比重1.385以上)が安価で手に入り好ま
しい。 鉱酸と配合されるアルカリ珪酸塩は、アルカリ
珪酸塩を水で適度に希釈したアルカリ珪酸塩水溶
液が好ましい。 アルカリ珪酸塩水溶液は、アルカリ金属珪酸塩
の溶融成形物を高圧下で水に溶かしたもの、ある
いは非晶質珪酸塩(シリコン製造時に出来る無定
形シリカ又はケイソウなど)を水酸化アルカリに
溶解したものなど、種々の製法により作成したも
のが使用出来る。 反応用鉱酸は、塩酸,硫酸,硝酸,又はリン酸
およびこれらの混合物が使用出来、中でも硫酸が
Ti,Zr等の不純物を除去するのに有効であり好
まれる。内でも3〜8規定の硫酸が望ましい。 ここでアルカリ珪酸塩と鉱酸を配合して反応液
とするが、反応液中のSiO2濃度が15wt%以上さ
らに望ましくは20wt%以上となる様にアルカリ
珪酸塩および鉱酸の濃度および量を選択すること
が望ましい。反応液中のSiO2濃度を15wt%以上
とすると、特開昭59−13620からも明らかな通り
濾過性,洗浄性がすぐれ、含有率の低いシリカゲ
ルが得られ、本発明の効果と相乗効果を持つため
望ましい。又反応液中のSiO2濃度を20wt%以上
とすると上記効果がさらに顕著になり好ましい。 本発明は、シリカゲル生成に用いる上記反応液
中に少なくとも1つの水酸基あるいはケトン基を
有する水溶性の有機化合物を含ませることが特徴
である。 上記反応液中に上記有機化合物を含ませること
により、シリカゲル生成時にこの有機化合物が珪
酸分子のシラノール基と適度に反応してエステル
などの結合を作り、この結合は珪酸分子同志の縮
合反応を適当に減少させて珪酸分子の巨大化を妨
げ、従つて後工程で洗浄およびろ過のしやすい適
当に細粒化した含水率の低いシリカゲルの構造を
作成することができる。 ここで使用する有機化合物は水酸基あるいはケ
トン基を有する水溶性の有機化合物であればシラ
ノール基と反応し縮合反応を減少させるので好ま
しいが、内でも水酸基および多数のエーテル結合
を有する分子量100〜600のポリエチレングリコー
ルが好ましい。ケトン(例えばメチルイソブチル
ケトン)や1価のアルコール(例えばブチルアル
コール)なども同様の効果を得ることが出来る
が、揮発性が強いため臭気や作業環境上の適当な
処置を必要とする。水不溶性では混合し反応させ
るのに手間を要すため好ましくない。アミン等も
同様の効果が考えられるが、シラノール基との反
応が強すぎるために得られるシリカゲル粒子が細
粒化しすぎて洗浄・分離に手間を要するので好ま
しくない。 有機化合物の添加量はアルカリ珪酸塩含有水溶
液の濃度、当初の反応用酸の濃度、混合液の温
度、酸の添加速度などによつて定められるべき値
であるが、一般的にアルカリ珪酸塩100重量部に
対し1〜40重量部であることが望ましい。 有機化合物の反応液中への含ませ方としては、
鉱酸にあらかじめ添加しておく、 アルカリ珪酸塩の濃度が高い場合には、アルカ
リ珪酸塩水溶液に有機化合物を添加した際にアル
カリ珪酸塩と有機化合物が反応し、ゴム状の生成
物が出来る。これは鉱酸を加える前に粉砕しなけ
ればならないので手間を要する。従つて有機化合
物を鉱酸にあらかじめ添加し、これにアルカリ珪
酸塩水溶液を添加する方法が好ましい。 こうして作成されたシリカゲルは、続いて酸洗
浄および純水洗浄が行なわれ、高純度シリカゲル
となる。 洗浄に使用される酸は、シリカゲル生成に使用
される鉱酸と同様、塩酸,硫酸,硝酸,又はリン
酸およびこれらの混合物が使用出来、中でも1〜
12規定の硫酸または塩酸およびこれらの混合物が
好まれる。上記中でも3〜8規定のものがさらに
望ましい。 これらの洗浄操作は15〜100℃さらに好ましく
は60〜95℃の温度で行なわれるのが望ましい。 酸洗浄を行なうことにより、シリカゲル中シラ
ノール基の縮合反応が進み、シリカゲルはより含
水率の低いシリカゲルへと変換され、又同時にシ
リカゲル中に含まれるアルカリ金属又はアルカリ
土属金属イオンは洗浄用酸中に抽出される。 次に本発明を実施例に基き説明する。 e 実施例 実施例 1 36規定の硫酸9mlにポリエチレングリコール−
200を20ml加えよく混合した。これに3号珪酸ナ
トリウム(JIS規格)100gを撹拌しながら全量を
約3分で加えた。 ここで上記操作において激しく発熱が起こるの
で氷浴中で反応を行ない反応温度を室温に保つ
た。 生成したゲルは全体にミゾレ状で粘性が強いの
で珪酸ナトリウム添加終了後強力な撹拌機により
約1分間撹拌を続け、このシリカゲルを約
1000μm程度の大きさの粒子に粉砕した。反応終
点でのPHはおよそ3であつた。このゲルを6規
定硫酸200ml中に入れこれを90℃に加熱し6時間
保持した。 上記溶液を直径11cmのブフナーロートで東洋ろ
紙No.5Aを用いて水流ポンプで吸引ろ過を行なつ
たところ、全量をろ過するのに約2分要した。 ろ過した脱水シリカゲルは乾燥シリカゲル100
重量部に対して約180重量部の水を含んだ含水率
約180%の含水シリカゲルが得られた。 得られた含水シリカゲルを6規定塩酸200ml中
に加え90℃に熱し4時間保持した。その後同様の
方法で吸引ろ過したところ全量をろ過するのに約
1分40秒を要し、含水率約140%の含水シリカゲ
ルが得られた。 さらにこの含水シリカゲルを6規定塩酸200ml
に加え90℃に熱し6時間保持した後、同様にろ過
を行なつた。ろ過時間は約1分20秒で含水率約
100%の含水シリカゲルが得られた。 最後にこの含水シリカゲルを6規定塩酸200ml
に加え90℃で6時間保持した後ろ過を行なつたと
ころ1分でろ過でき、その含水シリカゲルの含水
率は約90%であつた。 この含水シリカゲルを400mlの純水で数回洗浄
を行ない、ろ液のPHが約5.4となつた所で水洗を
終えた。 こうして得られた含水シリカゲル(含水率約90
%)を150℃で10時間乾燥した。得られた乾燥シ
リカゲルは約25gであつた。 この乾燥シリカゲルをHFで分解しプラズマ発
光分析装置で不純物の分析を行なつた。その結果
を第1表に示す。 第1表に従来得られている高純度のシリカゲル
と考えられる市販のカラムクロマト用シリカゲル
(和光純薬社製C−100)の不純物を上記と同様な
分析手段で分析した結果を比較例2として同じく
第1表に示した。 第1表からも解かる様に、本発明によつて製造
されたシリカゲルは、従来得られている物と較べ
てはるかに高純度なものとなつている。 比較例 1 実施例1においてポリエチレングリコール200
を用いなかつた以外は、同様の操作を行なつた。
得られた乾燥シリカゲルは約25gであり、不純物
の測定結果は第1表に示した。 また各酸洗浄後のろ過に要したろ過時間とその
時得られたシリカゲルの含水率は第2表の通りで
ある。 第1表から実施例1で得られていたシリカゲル
が、従来の方法により得られる物とくらべて簡単
に高純度化されていることがわかる。又第2表か
らわかる様に実施例では濾過性洗浄性のすぐれた
従来の方法により得られる物よりも含水率も低
く、又ろ過性もさらにすぐれていたことがわか
る。 f 発明の効果 本発明によれば、非常にろ過性および洗浄性が
a. Industrial Application Field The present invention relates to a method for producing silica gel, and particularly to a method for producing high-purity silica gel that can be used as a raw material for high-purity SiO 2 . b. Prior Art Conventionally, methods of reducing silicon dioxide with carbon, methods of reducing chloride gas such as silicon trichloride, hydrogenated silane, etc. are known for producing silicon metal. However, as silicon for semiconductors,
Since highly pure silicon is required, the method described above has been used or the obtained metal silicon has been purified, resulting in poor productivity and high cost. However, the purity of silicon required for silicon for solar cells is about 59 to 79, and silicon of this degree of purity is relatively easily achieved by operations such as purifying silicon dioxide at the raw material stage. It is becoming clear that this is the case.
(Unexamined Japanese Patent Publication No. 136116, No. 56-88819, No. 88819, No. 57)
-209814) The purity of the silicon dioxide raw material used in these methods for producing silicon for solar cells is at least 4 nines or higher, and impurities such as boron, phosphorus, etc.
It is preferred that the concentrations of the transition metal and the transition metal are each 1 ppm or less. Some natural resources such as high-quality crystals exist as raw materials for high-purity silicon dioxide, but these resources are limited and expensive, making them unsuitable for mass production. High purification operations were required. As a method for achieving high purity, a flux is added to a silicon dioxide-containing raw material and melted to form a fibrous silicate glass, and this fibrous glass is leached with acid to form a powder.
A method of obtaining a SiO 2 porous body is known. (Japanese Patent Application Laid-open No. 56-88819, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-209814) However, the above method requires a large amount of equipment and thermal energy to create silicate glass, and it is difficult to leaching silicate glass. Even if the shape is fibrous, there is a drawback that it takes a considerable amount of time. Furthermore, when large-diameter fibers are mixed in the silicate glass fibers, there is a risk that the silicate glass that has not been leached may be mixed into the obtained SiO 2 raw material and become an impurity. On the other hand, a method is known in which silica gel is obtained by reacting an alkali silicate (commonly known as water glass) with an acid. Silica gel is made of highly pure SiO 2 , and it is possible to use such silica gel for the above-mentioned direct reduction, but these silica gels usually have a SiO 2 purity of around 99.5wt%, and even those with high purity have a purity of 99.95wt%. %, and in that state, it could not be used in the production of silicon for solar cells by the above-mentioned direct reduction. This is because with ordinary silica gel, impurities other than SiO 2 contained in the silica gel (Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , etc.) are difficult to escape into the silica gel external cleaning solution.
This was due to the difficulty of achieving high purity. It also has excellent filtration and cleaning properties, and has a water content of 60wt.
A method for producing silica gel that is easy to dry and has a dry content of less than
This method of manufacturing silica gel involves mixing and reacting alkali silicate and mineral acid so that the SiO 2 concentration is 15 wt% or more, but even with this method, it is difficult to clean the silicon to the purity expected as a silicon raw material for solar cells. It was hot. c. Purpose of the Invention The present invention provides a manufacturing method for obtaining silica gel having a purity that can be used for manufacturing silicon for solar cells, and in particular, provides a manufacturing method that can obtain silica gel with a purity that can be used for manufacturing silicon for solar cells.
The purpose is to provide a method for producing silica gel that provides SiO 2 purity. d Structure and operation of the invention The present invention provides SiO 2 to form a reaction solution at a concentration of 15% by weight or more, the reaction solution is maintained at room temperature by cooling, and silica gel in which the organic compound is bonded to silicic acid molecules is precipitated from the reaction solution. This is a method for producing high-purity silica gel, in which the precipitated silica gel is then washed with mineral acid. As the alkali silicate in the present invention, alkali silicates with various SiO 2 /R 2 O ratios such as lithium silicate, sodium silicate, and potassium silicate can be used. Usually, sodium silicate aqueous solution JIS No. 3 standard ( SiO2 28~30wt%, Na2O9 ~
10wt%, specific gravity 1.385 or more) is preferred because it is inexpensive and available. The alkali silicate to be mixed with the mineral acid is preferably an aqueous alkali silicate solution prepared by appropriately diluting the alkali silicate with water. Alkaline silicate aqueous solution is obtained by dissolving a molten product of alkali metal silicate in water under high pressure, or by dissolving amorphous silicate (such as amorphous silica or diatom produced during silicon manufacturing) in alkali hydroxide. Those made by various manufacturing methods can be used. As the mineral acid for the reaction, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, and mixtures thereof can be used. Among them, sulfuric acid is
It is effective and preferred for removing impurities such as Ti and Zr. Among them, 3-8N sulfuric acid is preferable. Here, the alkali silicate and mineral acid are mixed to form a reaction solution, and the concentration and amount of the alkali silicate and mineral acid are adjusted so that the SiO 2 concentration in the reaction solution is 15wt% or more, preferably 20wt% or more. It is desirable to select. When the SiO 2 concentration in the reaction solution is 15wt% or more, silica gel with excellent filterability and washability and low content can be obtained, as is clear from JP-A-59-13620, and the synergistic effect with the effect of the present invention can be obtained. Desirable for having. Further, it is preferable that the SiO 2 concentration in the reaction solution is 20 wt% or more because the above effect becomes even more remarkable. The present invention is characterized in that a water-soluble organic compound having at least one hydroxyl group or ketone group is included in the reaction solution used for producing silica gel. By including the above-mentioned organic compound in the above-mentioned reaction solution, this organic compound moderately reacts with the silanol groups of silicic acid molecules to form bonds such as esters during silica gel production. This makes it possible to prevent the silicic acid molecules from becoming large, thereby creating an appropriately fine-grained silica gel structure with a low water content that is easy to wash and filter in subsequent steps. The organic compound used here is preferably a water-soluble organic compound having a hydroxyl group or a ketone group because it reacts with the silanol group and reduces the condensation reaction. Polyethylene glycol is preferred. Similar effects can be obtained with ketones (eg, methyl isobutyl ketone) and monohydric alcohols (eg, butyl alcohol), but they are highly volatile and require appropriate measures to reduce odor and work environment. Water-insoluble materials are not preferred because they require time and effort to mix and react. Although amines and the like may have a similar effect, they are not preferred because their reaction with silanol groups is too strong and the resulting silica gel particles become too fine, requiring much effort for washing and separation. The amount of organic compound added should be determined based on the concentration of the aqueous solution containing the alkali silicate, the initial concentration of the reaction acid, the temperature of the mixed solution, the acid addition rate, etc. It is desirable that the amount is 1 to 40 parts by weight. How to incorporate organic compounds into the reaction solution:
If the concentration of the alkali silicate, which is added to the mineral acid in advance, is high, when the organic compound is added to the aqueous alkali silicate solution, the alkali silicate and the organic compound will react, forming a rubber-like product. This is time consuming as it has to be crushed before the mineral acid is added. Therefore, it is preferable to add the organic compound to the mineral acid in advance, and then add the aqueous alkali silicate solution thereto. The silica gel thus prepared is then washed with acid and with pure water, resulting in high-purity silica gel. The acid used for cleaning can be hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, or phosphoric acid, as well as mixtures thereof, similar to the mineral acids used for silica gel production.
12N sulfuric or hydrochloric acid and mixtures thereof are preferred. Among the above, those of 3 to 8 are more desirable. These washing operations are desirably carried out at a temperature of 15 to 100°C, more preferably 60 to 95°C. By performing acid washing, the condensation reaction of the silanol groups in the silica gel progresses, and the silica gel is converted to silica gel with a lower water content, and at the same time, the alkali metal or alkaline earth metal ions contained in the silica gel are removed from the washing acid. is extracted. Next, the present invention will be explained based on examples. e Examples Example 1 Add polyethylene glycol to 9 ml of 36-normal sulfuric acid.
200 was added and mixed well. To this, 100 g of No. 3 sodium silicate (JIS standard) was added in about 3 minutes while stirring. Since intense heat generation occurred in the above operation, the reaction was carried out in an ice bath and the reaction temperature was maintained at room temperature. The generated gel has a rough shape and is highly viscous, so after the addition of sodium silicate, continue stirring for about 1 minute using a powerful stirrer to make this silica gel about
It was ground into particles with a size of about 1000 μm. The pH at the end of the reaction was approximately 3. This gel was placed in 200 ml of 6N sulfuric acid and heated to 90°C and maintained for 6 hours. When the above solution was suction filtered with a water pump using Toyo Filter Paper No. 5A in a Buchner funnel with a diameter of 11 cm, it took about 2 minutes to filter the entire amount. Filtered dehydrated silica gel is dried silica gel 100
A hydrated silica gel containing about 180 parts by weight of water and a water content of about 180% was obtained. The obtained hydrous silica gel was added to 200 ml of 6N hydrochloric acid, heated to 90°C, and maintained for 4 hours. Thereafter, when it was suction-filtered in the same manner, it took about 1 minute and 40 seconds to filter the entire amount, and a hydrous silica gel with a water content of about 140% was obtained. Furthermore, add this hydrated silica gel to 200ml of 6N hydrochloric acid.
After heating to 90°C and holding for 6 hours, filtration was performed in the same manner. Filtration time is approximately 1 minute 20 seconds and the water content is approximately
A 100% hydrous silica gel was obtained. Finally, add this hydrated silica gel to 200ml of 6N hydrochloric acid.
In addition, the silica gel was held at 90°C for 6 hours and filtered after filtration, and the water content of the hydrated silica gel was about 90%. This hydrous silica gel was washed several times with 400 ml of pure water, and the water washing was finished when the pH of the filtrate reached approximately 5.4. The hydrated silica gel thus obtained (water content approximately 90
%) was dried at 150°C for 10 hours. The dry silica gel obtained weighed about 25 g. This dried silica gel was decomposed with HF and impurities were analyzed using a plasma emission spectrometer. The results are shown in Table 1. Table 1 shows, as Comparative Example 2, the results of analyzing impurities in commercially available silica gel for column chromatography (C-100 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), which is considered to be a conventionally obtained high-purity silica gel, using the same analysis method as above. It is also shown in Table 1. As can be seen from Table 1, the silica gel produced according to the present invention has a much higher purity than that obtained conventionally. Comparative Example 1 Polyethylene glycol 200 in Example 1
The same procedure was performed, except that .
The dry silica gel obtained weighed about 25 g, and the impurity measurement results are shown in Table 1. Further, the filtration time required for filtration after each acid washing and the water content of the silica gel obtained at that time are shown in Table 2. It can be seen from Table 1 that the silica gel obtained in Example 1 is easily purified compared to that obtained by conventional methods. Further, as can be seen from Table 2, the water content in the Examples was lower than that obtained by the conventional method, which had excellent filtration and cleaning properties, and it was also found that the filtration properties were even better. f. Effects of the Invention According to the present invention, the filtration and cleaning properties are excellent.

【表】【table】

【表】 すぐれたシリカゲルが得られ、又アルカリ珪酸塩
原料に起因するAl,Fe等の金属不純物濃度の少
ないシリカゲル(例えば実施例からも明らかな様
な99.99wt%以上の純度のシリカゲル)が得られ
ている。 これは、アルカリ珪酸塩と鉱酸との混合液中に
少なくとも水酸基あるいはケトン基を有する水溶
性の有機化合物が含ませてあり、かつ、シリカゲ
ルの生成反応が室温度で進行するように冷却して
いるので、珪酸シラノール基の急激な縮合反応の
進行が阻害されるためであると考えられる。 本発明により作製されたシリカゲルは、高純度
ガラスの原料あるいは太陽電池用Siの原料として
有用である。 ここで本発明を太陽電池用Siの原料の二酸化珪
素製造に使用する際には、本発明で得られたシリ
カゲルを炭素と混合して還元する外、微粉状の炭
素を本発明の第1次シリカゲル生成のための混合
液中に均一に分散させておき、炭素の分散された
シリカゲルを還元に使用することも出来る。ここ
で微粉状炭素をシリカゲル中に含ませる事は、シ
リカゲルと炭素がより均一に混合出来、二酸化珪
素原料と炭素原料とを同時に酸洗浄等の高純度化
操作にかけられるという利点を持つている。
[Table] Excellent silica gel was obtained, and silica gel with a low concentration of metal impurities such as Al and Fe caused by the alkali silicate raw material (for example, silica gel with a purity of 99.99 wt% or more as is clear from the examples) was obtained. It is being This is a mixture of an alkali silicate and a mineral acid that contains a water-soluble organic compound having at least a hydroxyl group or a ketone group, and is cooled so that the silica gel production reaction proceeds at room temperature. This is thought to be because the rapid condensation reaction of the silicate silanol groups is inhibited. The silica gel produced according to the present invention is useful as a raw material for high-purity glass or a raw material for Si for solar cells. When the present invention is used to produce silicon dioxide, which is a raw material for Si for solar cells, in addition to mixing the silica gel obtained by the present invention with carbon and reducing it, finely powdered carbon is It is also possible to uniformly disperse carbon in a mixed solution for producing silica gel and use the silica gel in which carbon is dispersed for reduction. Here, incorporating finely divided carbon into the silica gel has the advantage that the silica gel and carbon can be mixed more uniformly, and that the silicon dioxide raw material and the carbon raw material can be simultaneously subjected to high purification operations such as acid washing.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つの水酸基あるいはケトン基を
有する水溶性の有機化合物をあらかじめ含ませた
鉱酸と、アルカリ珪酸塩とを、アルカリ珪酸塩と
鉱酸との配合でSiO2濃度が15重量%以上含むよ
うに混合して反応液とし、該反応液を冷却により
室温度に維持して、該反応液から前記有機化合物
が珪酸分子と結合したシリカゲルを沈澱生成さ
せ、しかるのち該沈澱生成させたシリカゲルを鉱
酸により洗浄する高純度シリカゲルの製造方法。 2 該水溶性の有機化合物が、ポリエチレングリ
コール又はメチルイソブチルケトンである特許請
求の範囲第1項に記載の高純度シリカゲルの製造
方法。 3 該水溶性の有機化合物の添加量が、アルカリ
珪酸塩100重量部に対して1〜40重量部である特
許請求の範囲第1項ないし第2項に記載の高純度
シリカゲルの製造方法。 4 該有機化合物の添加量がアルカリ珪酸塩100
重量部に対して1〜40重量部である特許請求の範
囲第1項ないし第3項記載の高純度シリカゲルの
製造方法。
[Claims] 1. A mineral acid pre-contained with a water-soluble organic compound having at least one hydroxyl group or a ketone group and an alkali silicate are mixed together to reduce the SiO 2 concentration. The reaction solution is mixed to contain 15% by weight or more, the reaction solution is maintained at room temperature by cooling, and silica gel in which the organic compound is bonded to silicic acid molecules is precipitated from the reaction solution, and then the precipitate is formed. A method for producing high-purity silica gel, in which the produced silica gel is washed with mineral acid. 2. The method for producing high-purity silica gel according to claim 1, wherein the water-soluble organic compound is polyethylene glycol or methyl isobutyl ketone. 3. The method for producing high-purity silica gel according to claims 1 to 2, wherein the amount of the water-soluble organic compound added is 1 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the alkali silicate. 4 The amount of the organic compound added is 100% of the alkali silicate.
The method for producing high-purity silica gel according to claims 1 to 3, wherein the amount is 1 to 40 parts by weight.
JP6289484A 1984-03-30 1984-03-30 Production of high purity silica gel Granted JPS60204614A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6289484A JPS60204614A (en) 1984-03-30 1984-03-30 Production of high purity silica gel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6289484A JPS60204614A (en) 1984-03-30 1984-03-30 Production of high purity silica gel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60204614A JPS60204614A (en) 1985-10-16
JPH054323B2 true JPH054323B2 (en) 1993-01-19

Family

ID=13213405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6289484A Granted JPS60204614A (en) 1984-03-30 1984-03-30 Production of high purity silica gel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60204614A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5860661B2 (en) * 2010-10-19 2016-02-16 住友ゴム工業株式会社 Method for producing silica and rubber composition for tire
JP7090417B2 (en) * 2017-11-24 2022-06-24 株式会社イノアック技術研究所 Manufacturing method of silica airgel

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5024275A (en) * 1973-06-26 1975-03-15

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60204614A (en) 1985-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1095877A (en) Process for producing silicon-dioxide-containing waste fines to crystalline zeolitic type-a molecular sieves
JPH0479976B2 (en)
CA1082881A (en) Process for processing silicon-dioxide-containing air- borne waste fines to precipitate silicas and silicates
JPS6283313A (en) Method for highly purifying silica
JPH05506420A (en) Manufacturing method of high purity fused silica
JPS6212608A (en) Silica of high purity and production thereof
JP2542797B2 (en) Method for producing high-purity silica
JPS61158810A (en) Production of high-purity silica sol
US2172969A (en) Process for obtaining silicon from its compounds
JPH054323B2 (en)
JP2694163B2 (en) Method for producing high-purity silica
US2163526A (en) Method of preparing a synthetic decolorizing composition
JPH05294612A (en) Silica sol and method for producing the same
US4693878A (en) Process for the production of soluble alkali silicates
CN109319754A (en) A kind of aluminum ions method in reduction phosphoric acid by wet process
JPH0692247B2 (en) Method for producing magnesium silicofluoride
JPH0516372B2 (en)
US3808309A (en) Purification of silica by preferential extraction
JPH0457606B2 (en)
JPH0121091B2 (en)
JP4000399B2 (en) Method for producing ultra-high purity silica powder, ultra-high purity silica powder obtained by the production method, and quartz glass crucible using the same
JPS61178414A (en) High-purity silica and production thereof
CN112374478B (en) A kind of method for preparing potassium phosphate from tuff
JP3321585B2 (en) Preparation of sodium silicate aqueous solution
JPS59116122A (en) Manufacture of boric acid