JPS5855329A - 四塩化ケイ素の製造方法 - Google Patents
四塩化ケイ素の製造方法Info
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- JPS5855329A JPS5855329A JP56153024A JP15302481A JPS5855329A JP S5855329 A JPS5855329 A JP S5855329A JP 56153024 A JP56153024 A JP 56153024A JP 15302481 A JP15302481 A JP 15302481A JP S5855329 A JPS5855329 A JP S5855329A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、四塩化ケイ素を製造する方法の改良に関す
るものである。
るものである。
四塩化ケイ素は９種々の有機ケイ素化合物の合成原料と
して、また微細シリカ、高純度石英、窒化ケイ素、炭化
ケイ素などの合成原料として有用である。
して、また微細シリカ、高純度石英、窒化ケイ素、炭化
ケイ素などの合成原料として有用である。
四塩化ケイ素の製造方法としては、（１）炭化ケイ素、
フェロシリコンなどを塩素と反応させる方法。
フェロシリコンなどを塩素と反応させる方法。
（２）二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物２例えば
ケイ石と活性炭との混合物を塩素と反応させる方法など
が知られている。
ケイ石と活性炭との混合物を塩素と反応させる方法など
が知られている。
しかしながら、（１）の方法は、原料の炭化ケイ素。
フェロシリコンなどの製造に多量の電力を必要とし、原
料価格が非常に高いという難点がある。また（２）の方
法は、原料価格は安いが、塩素との反応を円滑に進行さ
せ、ある程度の収率で四塩化ケイ素を製造するためには
反応温度を１２００℃を越える非常に高い温度にしなけ
ればならないという難点がある。
料価格が非常に高いという難点がある。また（２）の方
法は、原料価格は安いが、塩素との反応を円滑に進行さ
せ、ある程度の収率で四塩化ケイ素を製造するためには
反応温度を１２００℃を越える非常に高い温度にしなけ
ればならないという難点がある。
この発明者らは、前述した難点がなく、比較的低い反応
温度で、四塩化ケイ素を効率よく高い収率で製造するこ
とができる新規な四塩化ケイ素の製造方法を開発するこ
とを目的とし研究を行なった。
温度で、四塩化ケイ素を効率よく高い収率で製造するこ
とができる新規な四塩化ケイ素の製造方法を開発するこ
とを目的とし研究を行なった。
その結果、二酸化ケイ素含有物質２例えばケイ石、シリ
カフラワーなどと三塩化ホウ素を反応させると、１２０
０℃よりもはるかに低い反応温度例えば５００°程度の
反応温度で次の反応式。
カフラワーなどと三塩化ホウ素を反応させると、１２０
０℃よりもはるかに低い反応温度例えば５００°程度の
反応温度で次の反応式。
３ Ｅ ｉ ０２ ＋４ ＢＣＬ３→３ＳｉＣｔ４＋２
Ｂ２０３ ・・・・ （１）に示される反応が円滑に
進行し、収率よく四塩化ケイ素を製造することができる
ことが分った。
Ｂ２０３ ・・・・ （１）に示される反応が円滑に
進行し、収率よく四塩化ケイ素を製造することができる
ことが分った。
しかし、この方法では、三塩化ホウ素を化学量論量使用
する必要があり、また四塩化ケイ素とともに生成した三
酸化ニホウ素を再利用するためには三酸化ニホウ素を還
元塩素化して三塩化ホウ素に再生する装置が必要である
ため、さらに研究を続けた結果、この発明に到った。
する必要があり、また四塩化ケイ素とともに生成した三
酸化ニホウ素を再利用するためには三酸化ニホウ素を還
元塩素化して三塩化ホウ素に再生する装置が必要である
ため、さらに研究を続けた結果、この発明に到った。
この発明は２反応混合物が下方に流れる移動層を形成し
ている反応器の上部から二酸化ケイ素含有物質と炭素と
の混合物を供給し、中間部からガス状の三塩化ホウ素を
供給し、三塩化ホウ素供給部よりも下方から塩素ガスを
供給し、塩素ガス供給部よりも下方から不活性ガスを供
給して、移動層内で四塩化ケイ素生成反応を行ない１反
応器の上部から排出されるガス混合物から四塩化ケイ素
を取得することを特徴とする四塩化ケイ素の製造この発
明において、四塩化ケイ素は三塩化ホウ素を塩素化剤と
して前記（１）式に示される反応によって生成するので
、従来よりも低い反応温度で。
ている反応器の上部から二酸化ケイ素含有物質と炭素と
の混合物を供給し、中間部からガス状の三塩化ホウ素を
供給し、三塩化ホウ素供給部よりも下方から塩素ガスを
供給し、塩素ガス供給部よりも下方から不活性ガスを供
給して、移動層内で四塩化ケイ素生成反応を行ない１反
応器の上部から排出されるガス混合物から四塩化ケイ素
を取得することを特徴とする四塩化ケイ素の製造この発
明において、四塩化ケイ素は三塩化ホウ素を塩素化剤と
して前記（１）式に示される反応によって生成するので
、従来よりも低い反応温度で。
かつ高収率で四塩化ケイ素を製造できる。
また供給したガス状の三塩化ホウ素は、前記（１）式の
反応で三酸化ニホウ素（固〜液状）に変換されて、移動
層を形成している反応器中を下降する反応混合物に付着
され、ただちに炭素および三塩化ホク素供給部よシ下方
から供給された塩素ガスと次の反応式。
反応で三酸化ニホウ素（固〜液状）に変換されて、移動
層を形成している反応器中を下降する反応混合物に付着
され、ただちに炭素および三塩化ホク素供給部よシ下方
から供給された塩素ガスと次の反応式。
Ｂ２Ｏ３＋３ｃｔ２＋３Ｃ→２ＢＣｔ３＋ＣＯ・・・・
（２）２Ｂ２０３ ＋６Ｃｔ２＋３Ｃ！→４ＢＣｔ３
＋３００２ ・・・・ （３）に示される反応で三塩
化ホウ素（ガス状）に再生され、 （２）、 （３）式
で生成した三塩化ホウ素は移動層を形成している反応器
中を上昇しながら（１）式の反応で四塩化ケイ素の生成
反応にくり返し利用される。くり返し利用された三塩化
ホウ素は、最終的には四塩化ケイ素とともにガス混合物
として反応器の上部から排出されるため、ガス混合物か
ら三塩化ホウ素を分離することにより、はぼ完全に供給
した量の三塩化ホウ素を回収できるだけでなく反応器へ
の循環使用も可能である。
（２）２Ｂ２０３ ＋６Ｃｔ２＋３Ｃ！→４ＢＣｔ３
＋３００２ ・・・・ （３）に示される反応で三塩
化ホウ素（ガス状）に再生され、 （２）、 （３）式
で生成した三塩化ホウ素は移動層を形成している反応器
中を上昇しながら（１）式の反応で四塩化ケイ素の生成
反応にくり返し利用される。くり返し利用された三塩化
ホウ素は、最終的には四塩化ケイ素とともにガス混合物
として反応器の上部から排出されるため、ガス混合物か
ら三塩化ホウ素を分離することにより、はぼ完全に供給
した量の三塩化ホウ素を回収できるだけでなく反応器へ
の循環使用も可能である。
また塩素ガスを三塩化ホウ素供給部よりも下方から供給
するので（１）式の反応で生成した三酸化ニホウ素を（
２）、 （３）式の反応でほぼ完全に三塩化ホウ素に変
換でき、さらに塩素ガス供給部よりも下方から不活性ガ
スを供給するので、たとえ反応残渣に塩素、三塩化ホウ
素などが吸着されていたとしても不活性ガスによってこ
れらは反応残渣から脱離され、不活性ガスとともに、移
動層を形成している反応器中を上昇して四塩化ケイ素の
生成に有効利用されるだけでなく２反応器の下部から排
出される反応残渣への塩素、三塩化ホウ素などの同伴を
防止でき２反応残渣の取扱いが容易である。
するので（１）式の反応で生成した三酸化ニホウ素を（
２）、 （３）式の反応でほぼ完全に三塩化ホウ素に変
換でき、さらに塩素ガス供給部よりも下方から不活性ガ
スを供給するので、たとえ反応残渣に塩素、三塩化ホウ
素などが吸着されていたとしても不活性ガスによってこ
れらは反応残渣から脱離され、不活性ガスとともに、移
動層を形成している反応器中を上昇して四塩化ケイ素の
生成に有効利用されるだけでなく２反応器の下部から排
出される反応残渣への塩素、三塩化ホウ素などの同伴を
防止でき２反応残渣の取扱いが容易である。
この発明において２反応混合物とは、二酸化ケイ素含有
物質と炭素との混合物をはじめ、前記（１）〜（３）式
の反応による残渣、前記（１）式で生成する三酸化ニホ
ウ素などの混合物を意味する。
物質と炭素との混合物をはじめ、前記（１）〜（３）式
の反応による残渣、前記（１）式で生成する三酸化ニホ
ウ素などの混合物を意味する。
この発明で使用できる二酸化ケイ素含有物質の代表的な
ものとしては、ケイ石、シリカフラワー（金属ケイ素、
フェロシリコンなどの製造時に副生ずる５ｉ０２を多量
に含む物質）、フライアッシュ（微粉炭燃焼時に煙道、
集塵器などから採取される５１０２を多量に含む灰の粒
子）、シリカゾル。
ものとしては、ケイ石、シリカフラワー（金属ケイ素、
フェロシリコンなどの製造時に副生ずる５ｉ０２を多量
に含む物質）、フライアッシュ（微粉炭燃焼時に煙道、
集塵器などから採取される５１０２を多量に含む灰の粒
子）、シリカゾル。
シリカ、ケイ酸植物の炭化物（イネ、ムギなどの籾殻や
ワラ、笹の葉、トウモロコシの葉やクキなどを３００〜
１６００℃で炭化させた炭化物で５ｉｎ２．無定形炭素
などを含む）などを挙げることができる。これら二酸化
ケイ素含有物質は、炭素との混合物２例えば活性炭、コ
ークス、木炭。
ワラ、笹の葉、トウモロコシの葉やクキなどを３００〜
１６００℃で炭化させた炭化物で５ｉｎ２．無定形炭素
などを含む）などを挙げることができる。これら二酸化
ケイ素含有物質は、炭素との混合物２例えば活性炭、コ
ークス、木炭。
カーボンブラックなどの無定形炭素との混合物として使
用する。二酸化ケイ素含有物質と炭素、好ましくは無定
形炭素との混合物は、混合物中の二酸化ケイ素（Ｓｉ０
２）１モルに対して炭素（Ｃ）が２グラム原子以上、好
ましくは６〜１５グラム原子の範囲のも゛・のがよい。
用する。二酸化ケイ素含有物質と炭素、好ましくは無定
形炭素との混合物は、混合物中の二酸化ケイ素（Ｓｉ０
２）１モルに対して炭素（Ｃ）が２グラム原子以上、好
ましくは６〜１５グラム原子の範囲のも゛・のがよい。
炭素量が少なすぎると。
移動層での三酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生が不
十分になシやすく・四塩化ケイ素の収率も低くなシやす
いので、混合物中の炭素は上記の量にするのが適当であ
る。二酸化ケイ素含有物質としてケイ酸植物の炭化物を
使用する場合は、炭化物中に炭素が・無定形炭素として
二酸化ケイ素１モルに対して、一般に６〜１０グラム原
子含まれており、それ自体炭素との混合物になっている
のであえて炭素を混合する必要はない。二酸化ケイ素含
有物質と炭素との混合物は、一般には押出成形機、打錠
成形機、スプレー造粒機、転勤造粒機。
十分になシやすく・四塩化ケイ素の収率も低くなシやす
いので、混合物中の炭素は上記の量にするのが適当であ
る。二酸化ケイ素含有物質としてケイ酸植物の炭化物を
使用する場合は、炭化物中に炭素が・無定形炭素として
二酸化ケイ素１モルに対して、一般に６〜１０グラム原
子含まれており、それ自体炭素との混合物になっている
のであえて炭素を混合する必要はない。二酸化ケイ素含
有物質と炭素との混合物は、一般には押出成形機、打錠
成形機、スプレー造粒機、転勤造粒機。
流動層造粒機など従来公知の成形機で成形し９粒状物に
して使用に供するのが適当である。また二酸化ケイ素含
有物質と炭素との混合物はα−アルミナのような不活性
担体に担持させて使用してもよい。
して使用に供するのが適当である。また二酸化ケイ素含
有物質と炭素との混合物はα−アルミナのような不活性
担体に担持させて使用してもよい。
二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物中に水が吸着さ
れていたり、加熱によって水を生成する物質が存在して
いたりすると、三酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生
が不十分になったり、塩素の利用効率が低下したシ、四
塩化ケイ素の収率が低下したりするので、混合物は、使
用前にアルゴン、ヘリウム、窒素などの不活性ガス雰囲
気下。
れていたり、加熱によって水を生成する物質が存在して
いたりすると、三酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生
が不十分になったり、塩素の利用効率が低下したシ、四
塩化ケイ素の収率が低下したりするので、混合物は、使
用前にアルゴン、ヘリウム、窒素などの不活性ガス雰囲
気下。
あるいは減圧下に加熱脱水処理して使用に供するのが好
ましい。加熱脱水処理は混合前に行なっても、混合後に
行なってもよく、加熱脱水処理は１５０〜１０００℃、
好ましくは２００〜ＳＯＯ℃の温度で、一般には０．５
〜２０時間行なうのが適当である。
ましい。加熱脱水処理は混合前に行なっても、混合後に
行なってもよく、加熱脱水処理は１５０〜１０００℃、
好ましくは２００〜ＳＯＯ℃の温度で、一般には０．５
〜２０時間行なうのが適当である。
この発明においては２反応混合物が下方に流れる移動層
を形成している反応器の上部から二酸化ケイ素含有物質
と炭素との混合物を反応器内に供給する。二酸化列イ素
含有物質店炭素との混合物は、連続的に供給しても断続
的に供給してもよい。
を形成している反応器の上部から二酸化ケイ素含有物質
と炭素との混合物を反応器内に供給する。二酸化列イ素
含有物質店炭素との混合物は、連続的に供給しても断続
的に供給してもよい。
またその混合物の供給量は、特に制限されないが。
供給量が移動層を形成している反応器中の三塩化ホウ素
に対して過度に多すぎると、未反応の二酸化ケイ素を多
く含んだ反応残渣が反応器の下部から排出されることに
なり、また過度に少なすぎると四塩化ケイ素の生成量が
少なく、三塩化ホウ素の利用効率も小さくなる。従って
二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物は、一般には移
動層を形成している反応器中の三塩化ホウ素１モルに対
して二酸化ケイ素が０．１〜５０モル、好ましくは０．
５〜３０モルになるように供給するのが適当である。
に対して過度に多すぎると、未反応の二酸化ケイ素を多
く含んだ反応残渣が反応器の下部から排出されることに
なり、また過度に少なすぎると四塩化ケイ素の生成量が
少なく、三塩化ホウ素の利用効率も小さくなる。従って
二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物は、一般には移
動層を形成している反応器中の三塩化ホウ素１モルに対
して二酸化ケイ素が０．１〜５０モル、好ましくは０．
５〜３０モルになるように供給するのが適当である。
三塩化ホウ素は、ガス状で、前記（１）式の反応を十分
に進行させることができるような、移動層を形成してい
る反応器の中間部から供給する。供給された三塩化ホウ
素は２反応器内を下降してくる二酸化ケイ素含有物質と
炭素との混合物と向流接触し・前記（１）式の反応によ
る四塩化ケイ素の生成反応に使用される。
に進行させることができるような、移動層を形成してい
る反応器の中間部から供給する。供給された三塩化ホウ
素は２反応器内を下降してくる二酸化ケイ素含有物質と
炭素との混合物と向流接触し・前記（１）式の反応によ
る四塩化ケイ素の生成反応に使用される。
塩素ガスは、三塩化ホウ素供給部より下方から移動層を
形成している反応器に供給する。塩素ガスを三塩化ホウ
素供給部よシも上方から供給した場合は反応器の上部か
ら排出されるガス混合物に未反応の塩素が多量に同伴さ
れたシ、三酸化ニホウ素が反応残渣に付着して流出した
りし、四塩化ケイ素の生成量が少なくなるので、塩素ガ
スは三塩化ホウ素供給部より下方から供給する必要があ
る。供給された塩素ガスは、上方より下降してくる前記
（１）式の反応で生成した三酸化ニホウ素、前記（１）
式の反応による二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物
の残渣など反応混合物と向流接触し。
形成している反応器に供給する。塩素ガスを三塩化ホウ
素供給部よシも上方から供給した場合は反応器の上部か
ら排出されるガス混合物に未反応の塩素が多量に同伴さ
れたシ、三酸化ニホウ素が反応残渣に付着して流出した
りし、四塩化ケイ素の生成量が少なくなるので、塩素ガ
スは三塩化ホウ素供給部より下方から供給する必要があ
る。供給された塩素ガスは、上方より下降してくる前記
（１）式の反応で生成した三酸化ニホウ素、前記（１）
式の反応による二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物
の残渣など反応混合物と向流接触し。
前記（２）、 （３）式の反応による三酸化ニホウ素の
三塩化ホウ素への再生反応に使用される。塩素ガスは純
塩素ガスを使用しても、アルゴン、ヘリウム。
三塩化ホウ素への再生反応に使用される。塩素ガスは純
塩素ガスを使用しても、アルゴン、ヘリウム。
窒素などの不活性ガスで希釈して使用してもよい。
塩素ガスの供給量は、三塩化ホウ素の供給量。
二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物の供給量。
反応条件などによっても異なるが、一般には移動層を形
成している反応器中の三塩化ホウ素１モルに対して塩素
が１〜３０グラム原子、好ましくは３〜２０グラム原子
になるように供給するのが適当である。
成している反応器中の三塩化ホウ素１モルに対して塩素
が１〜３０グラム原子、好ましくは３〜２０グラム原子
になるように供給するのが適当である。
この発明においては、塩素ガス供給部よりもさらに下方
から不活性ガス、例えば窒素、アルゴン。
から不活性ガス、例えば窒素、アルゴン。
ヘリウムなどの不活性ガスを移動層を形成している反応
器に供給する。不活性ガスを塩素ガス供給部よシも下方
から供給することによって２反応残渣に吸着している塩
素、三塩化ホウ素などの脱離が行なわれ、これらは不活
性ガスとともに移動層を形成している反応器中を上昇し
、塩素は三酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生反応に
、また三塩化ホウ素は四塩化ケイ素の生成反応に効率よ
く利用される。不活性ガス供給部は９反応器下部の反応
残渣排出口付近に設けるのが適当である。この不活性ガ
スの供給を行なわなかったり、塩素ガス供給部よりも上
方から行なった場合は、塩素。
器に供給する。不活性ガスを塩素ガス供給部よシも下方
から供給することによって２反応残渣に吸着している塩
素、三塩化ホウ素などの脱離が行なわれ、これらは不活
性ガスとともに移動層を形成している反応器中を上昇し
、塩素は三酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生反応に
、また三塩化ホウ素は四塩化ケイ素の生成反応に効率よ
く利用される。不活性ガス供給部は９反応器下部の反応
残渣排出口付近に設けるのが適当である。この不活性ガ
スの供給を行なわなかったり、塩素ガス供給部よりも上
方から行なった場合は、塩素。
三塩化ホウ素などを吸着したままの反応残渣が排出され
・取り出された反応残渣の処理がやっかいであったシす
るだけでなく、塩素、三塩化ホウ素などの利用効率が低
下し、この発明の目的達成が困難になる。
・取り出された反応残渣の処理がやっかいであったシす
るだけでなく、塩素、三塩化ホウ素などの利用効率が低
下し、この発明の目的達成が困難になる。
塩素ガス供給部よりも下方から供給する不活性ガスの供
給量は、塩素、三塩化ホウ素などの脱離を行なわせるこ
とができる量であればよく９反応条件によっても異なる
が、一般には移動層を形成している反応混合物の５〜１
０００容量倍、好ましくは１０〜１０Ｑ容量倍が適当で
ある。
給量は、塩素、三塩化ホウ素などの脱離を行なわせるこ
とができる量であればよく９反応条件によっても異なる
が、一般には移動層を形成している反応混合物の５〜１
０００容量倍、好ましくは１０〜１０Ｑ容量倍が適当で
ある。
この発明において移動層の温度は、一般には３００〜１
２００℃、好ましくは４ｏｏ〜１０ｏ。
２００℃、好ましくは４ｏｏ〜１０ｏ。
℃に保持するのが適当である。移動層の温度があまり低
すぎると四塩化ケイ素の生成速度が遅く。
すぎると四塩化ケイ素の生成速度が遅く。
また三酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生、不活性ガ
スによる反応残渣からの塩素、三塩化ホウ素などの脱離
などが不十分になったりする。また過度に温度を高くし
ても高くしだことによる利点は特になく、熱的に不経済
である。従って移動層は前記温度に保持するのが適当で
ある。
スによる反応残渣からの塩素、三塩化ホウ素などの脱離
などが不十分になったりする。また過度に温度を高くし
ても高くしだことによる利点は特になく、熱的に不経済
である。従って移動層は前記温度に保持するのが適当で
ある。
またこの発明においては、四塩化ケイ素の生成反応、三
酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生反応２反応残渣か
らの塩素、三塩化ホウ素などの脱離などを効果的に行な
わせるために、移動層を形成している反応器の不活性ガ
ス供給部から塩素ガス供給部までの温度、塩素ガス供給
部から三塩化ホウ素供給部までの温度・および三塩化ホ
ウ素供給部から二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物
の供給部までの温度、に、温度差をつけた一す、また各
反応帯域における反応混合物の滞流時間に時間差をつけ
たシしてもよい。
酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生反応２反応残渣か
らの塩素、三塩化ホウ素などの脱離などを効果的に行な
わせるために、移動層を形成している反応器の不活性ガ
ス供給部から塩素ガス供給部までの温度、塩素ガス供給
部から三塩化ホウ素供給部までの温度・および三塩化ホ
ウ素供給部から二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物
の供給部までの温度、に、温度差をつけた一す、また各
反応帯域における反応混合物の滞流時間に時間差をつけ
たシしてもよい。
この発明において移動層を形成させる反応器の形式とし
ては、たて型は勿論のこと、傾斜をつけた横型１例えば
ロータリーキルンめような反応器を使用してもよい。二
酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物供給部から三塩化
ホウ素供給部までの距離・三塩化ホウ素供給部から塩素
ガス供給部までの距離、塩素ガス供給部から不活性ガス
供給部までの距離などは、移動層の温度、に芯温合物の
移動速度、各ガスの供給量１反応器の形状および大きさ
などによっても異なるので、四塩化ケイ素の生成反応、
三酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生反応および反応
残渣がらの脱塩素、親王塩化ホウ素などが十分に行なわ
れるように適宜設定するのがよい。
ては、たて型は勿論のこと、傾斜をつけた横型１例えば
ロータリーキルンめような反応器を使用してもよい。二
酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物供給部から三塩化
ホウ素供給部までの距離・三塩化ホウ素供給部から塩素
ガス供給部までの距離、塩素ガス供給部から不活性ガス
供給部までの距離などは、移動層の温度、に芯温合物の
移動速度、各ガスの供給量１反応器の形状および大きさ
などによっても異なるので、四塩化ケイ素の生成反応、
三酸化ニホウ素の三塩化ホウ素への再生反応および反応
残渣がらの脱塩素、親王塩化ホウ素などが十分に行なわ
れるように適宜設定するのがよい。
この発明においては２反応器の上部から四塩化ケイ素お
よび三塩化ホウ素を含有するガス混合物が、また下部か
ら反応に使用された二酸化ケイ素含有物質と炭素との混
合物の反応残渣が排出される。
よび三塩化ホウ素を含有するガス混合物が、また下部か
ら反応に使用された二酸化ケイ素含有物質と炭素との混
合物の反応残渣が排出される。
反応器の上部から排出するガス混合物からの生成した四
塩化ケイ素の取得は、それ自体公知の方法２例えばガス
混合物を冷却、凝縮させ、得られた捕集物（液状物）を
蒸留する方法によって容易に行なうことができる。
塩化ケイ素の取得は、それ自体公知の方法２例えばガス
混合物を冷却、凝縮させ、得られた捕集物（液状物）を
蒸留する方法によって容易に行なうことができる。
実施例１
シリカフラワー（Ｓｉ０２含有量９１．５重量％）１１
８０重量部とコークス微粉１８００重量部とを混合し、
シリカゾル（Ｓ１０２含有量３０重量％）３５０重量部
をバインダーとして転勤造粒機で粒径１〜３１ＤＩの顆
粒を調製し、窒素気流中、４００℃で１時間乾燥した。
８０重量部とコークス微粉１８００重量部とを混合し、
シリカゾル（Ｓ１０２含有量３０重量％）３５０重量部
をバインダーとして転勤造粒機で粒径１〜３１ＤＩの顆
粒を調製し、窒素気流中、４００℃で１時間乾燥した。
得られた顆粒の炭素とケイ素の原子比（Ｃ！／ Ｓｉ
）は・ ６であった。
）は・ ６であった。
次いで第１図と同型式のたて型の内径２４■グ。
加熱部の長さ６０ｃｍの石英製反応管に顆粒１６０２を
充填し、加熱部から６００℃に反応管を加熱して、加熱
部の下部の不活性ガス供給部から１００ｙｔｔｌ ／’
ｍ ｉ ｎの流量で窒素ガスを供給し、不活性ガス供
給部より１０ｍ上方の塩素ガス供給部から塩素ガスを６
５０１１１１ ／ ｍｉｎの流量で供給し、塩素ガス供
給部より１０ｃｍ上方の三塩化ホウ素供給部からガス状
の三塩化ホウ素を１１０ ｙｔＬｌ／ ｍｉｎの流量で
供給し、ホッパーから顆粒を９０ ｆ／ｈｒの割合で供
給移動させながら５時間反応を行ない、加熱部の上部の
ガス排出口から排出されるガス混合物をドライアイス−
メタノールで冷却、捕集し、捕集物中の四塩化ケイ素、
三塩化ホウ素および塩素の分析を行なった。その結果、
捕集物中には塩素は検出されず・また供給した三塩化ホ
ウ素のほぼ１００％が捕集物中に回収されていた。また
捕集物はこれを蒸留して四塩化ケイ素６６０ｆを得た。
充填し、加熱部から６００℃に反応管を加熱して、加熱
部の下部の不活性ガス供給部から１００ｙｔｔｌ ／’
ｍ ｉ ｎの流量で窒素ガスを供給し、不活性ガス供
給部より１０ｍ上方の塩素ガス供給部から塩素ガスを６
５０１１１１ ／ ｍｉｎの流量で供給し、塩素ガス供
給部より１０ｃｍ上方の三塩化ホウ素供給部からガス状
の三塩化ホウ素を１１０ ｙｔＬｌ／ ｍｉｎの流量で
供給し、ホッパーから顆粒を９０ ｆ／ｈｒの割合で供
給移動させながら５時間反応を行ない、加熱部の上部の
ガス排出口から排出されるガス混合物をドライアイス−
メタノールで冷却、捕集し、捕集物中の四塩化ケイ素、
三塩化ホウ素および塩素の分析を行なった。その結果、
捕集物中には塩素は検出されず・また供給した三塩化ホ
ウ素のほぼ１００％が捕集物中に回収されていた。また
捕集物はこれを蒸留して四塩化ケイ素６６０ｆを得た。
また反応器の下部からとりだした反応残渣中には・塩素
、三酸化ニホウ素および三塩化ホウ素は検出されなかっ
た。
、三酸化ニホウ素および三塩化ホウ素は検出されなかっ
た。
なお、第１図において、１は反応管、２は加熱部、６は
不活性ガス供給部、４は塩素ガス供給部。
不活性ガス供給部、４は塩素ガス供給部。
５は三塩化ホウ素供給部、６はガス排出口、７はホッパ
ー、８は反応残渣排出口、９および１０はパルプである
。
ー、８は反応残渣排出口、９および１０はパルプである
。
比較例１
塩素ガス供給部から塩素ガスを供給せず、三塩化ホウ素
供給部から塩素ガスと三塩化ホウ素を供給したほかは、
実施例１と同様にして５時間反応を行なった。その結果
、四塩化ケイ素の収量は３５０２で・供給した三塩化ホ
ウ素の４４チが捕集物中に回収され、残りの三塩化ホウ
素は反応残渣中に三酸化ニホウ素として検出された。
供給部から塩素ガスと三塩化ホウ素を供給したほかは、
実施例１と同様にして５時間反応を行なった。その結果
、四塩化ケイ素の収量は３５０２で・供給した三塩化ホ
ウ素の４４チが捕集物中に回収され、残りの三塩化ホウ
素は反応残渣中に三酸化ニホウ素として検出された。
第１図は、この発明を実施するに適した反応器の１例を
示す概略断面図である。 １・・・反応管、２・・・加熱部、３・・・不活性ガス
供給部、４・・・塩素ガス供給部、５・・三塩化ホウ素
供給部、６・・・ガス排出口、７・・・ホッパー。 ８・・・反応残渣排出口。 特許出願人 宇部興産株式会社 オ 〜ゾ ≠＝【 ］ ］ ７６ シー ト ５ ／ｑ ／８
示す概略断面図である。 １・・・反応管、２・・・加熱部、３・・・不活性ガス
供給部、４・・・塩素ガス供給部、５・・三塩化ホウ素
供給部、６・・・ガス排出口、７・・・ホッパー。 ８・・・反応残渣排出口。 特許出願人 宇部興産株式会社 オ 〜ゾ ≠＝【 ］ ］ ７６ シー ト ５ ／ｑ ／８
Claims (1)
- 反応混合物が下方に流れる移動層を形成している反応器
の上部から二酸化ケイ素含有物質と炭素との混合物を供
給し、中間部からガス状の三塩化ホウ素を供給し、三塩
化ホウ素供給部よりも下方から塩素ガスを供給し、塩素
ガス供給部よシも下方から不活性ガスを供給して、移動
層内で四塩化ケイ素生成反応を行ない２反応器の上部か
ら排出されるガス混合物から四塩化ケイ素を取得するこ
とを特徴とする四塩化ケイ素の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153024A JPS5934643B2 (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 四塩化ケイ素の製造方法 |
| US06/420,857 US4490344A (en) | 1981-09-29 | 1982-09-21 | Production process of silicon tetrachloride |
| DE8282305032T DE3274638D1 (en) | 1981-09-29 | 1982-09-23 | Production process of silion tetrachloride |
| EP82305032A EP0077138B1 (en) | 1981-09-29 | 1982-09-23 | Production process of silion tetrachloride |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56153024A JPS5934643B2 (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 四塩化ケイ素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855329A true JPS5855329A (ja) | 1983-04-01 |
| JPS5934643B2 JPS5934643B2 (ja) | 1984-08-23 |
Family
ID=15553288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56153024A Expired JPS5934643B2 (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 四塩化ケイ素の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4490344A (ja) |
| EP (1) | EP0077138B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5934643B2 (ja) |
| DE (1) | DE3274638D1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951126A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-24 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
| JPH0797939A (ja) * | 1991-09-09 | 1995-04-11 | Kanesaka Gijutsu Kenkyusho:Kk | 差動駆動過給機を用いたオットーサイクルエンジン |
| JP2011505329A (ja) * | 2007-12-05 | 2011-02-24 | インスティチュート ナショナル デ ラ ルシェルシュ サイエンティフィック | 光ファイバーまたはガラス質残分からのＧｅＣｌ４および／またはＳｉＣｌ４回収プロセスおよびＳｉＯ２に富む材料からＳｉＣｌ４を製造するプロセス |
| JP2012171843A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Toagosei Co Ltd | 四塩化ケイ素の製造方法 |
| JP2013014446A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Toagosei Co Ltd | 四塩化ケイ素の製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3581848D1 (de) * | 1984-07-06 | 1991-04-04 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur herstellung von siliciumtetrachlorid. |
| DE10160935A1 (de) * | 2001-12-12 | 2003-07-17 | Daimler Chrysler Ag | Kraftfahrzeugkühlvorrichtung für elektronische Geräte |
| EP2021280A4 (en) * | 2006-05-09 | 2011-08-24 | Norsk Hydro As | METHOD FOR PRODUCING SILICON TETRACHLORIDE |
| RU2373147C1 (ru) * | 2008-02-26 | 2009-11-20 | Александр Владимирович Щепелев | Способ получения хлорсиланов, способ хлорирования содержащего двуокись кремния сырья и способ конверсии тетрахлорсилана в трихлорсилан |
| RU2450969C1 (ru) * | 2010-11-08 | 2012-05-20 | Открытое акционерное общество "Русский магний" | Способ производства тетрахлорсилана |
| CN116395702B (zh) * | 2023-03-24 | 2024-07-02 | 四川纳毕材料科技有限公司 | 一种短流程制备高纯四氯化硅和多晶硅的装置及方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2983583A (en) * | 1958-03-28 | 1961-05-09 | Callery Chemical Co | Method of preparing boron trichloride from boric oxide and silicon tetrachloride |
| US3000705A (en) * | 1959-01-22 | 1961-09-19 | Dow Chemical Co | Preparation of boron trichloride |
| US4220629A (en) * | 1978-08-14 | 1980-09-02 | Toth Aluminum Corporation | Chlorination of ores with catalyzed metal chlorides |
| US4327062A (en) * | 1980-02-13 | 1982-04-27 | Ube Industries, Ltd. | Process for producing chloride of elements of Group III, IV or V of Periodic Table |
| JPS5934129B2 (ja) * | 1980-08-28 | 1984-08-20 | 宇部興産株式会社 | 四塩化ケイ素の製造方法 |
-
1981
- 1981-09-29 JP JP56153024A patent/JPS5934643B2/ja not_active Expired
-
1982
- 1982-09-21 US US06/420,857 patent/US4490344A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-09-23 DE DE8282305032T patent/DE3274638D1/de not_active Expired
- 1982-09-23 EP EP82305032A patent/EP0077138B1/en not_active Expired
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951126A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-24 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
| JPH0797939A (ja) * | 1991-09-09 | 1995-04-11 | Kanesaka Gijutsu Kenkyusho:Kk | 差動駆動過給機を用いたオットーサイクルエンジン |
| JP2011505329A (ja) * | 2007-12-05 | 2011-02-24 | インスティチュート ナショナル デ ラ ルシェルシュ サイエンティフィック | 光ファイバーまたはガラス質残分からのＧｅＣｌ４および／またはＳｉＣｌ４回収プロセスおよびＳｉＯ２に富む材料からＳｉＣｌ４を製造するプロセス |
| JP2014193810A (ja) * | 2007-12-05 | 2014-10-09 | Institut National De La Recherche Scientifique | 光ファイバーまたはガラス質残分からのＧｅＣｌ４および／またはＳｉＣｌ４回収プロセスおよびＳｉＯ２に富む材料からＳｉＣｌ４を製造するプロセス |
| JP2012171843A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Toagosei Co Ltd | 四塩化ケイ素の製造方法 |
| JP2013014446A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Toagosei Co Ltd | 四塩化ケイ素の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4490344A (en) | 1984-12-25 |
| EP0077138A3 (en) | 1984-03-07 |
| DE3274638D1 (en) | 1987-01-22 |
| EP0077138B1 (en) | 1986-12-10 |
| EP0077138A2 (en) | 1983-04-20 |
| JPS5934643B2 (ja) | 1984-08-23 |
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