JPS616114A - 金属珪素の製造方法ならびにその装置 - Google Patents
金属珪素の製造方法ならびにその装置Info
- Publication number
- JPS616114A JPS616114A JP12509184A JP12509184A JPS616114A JP S616114 A JPS616114 A JP S616114A JP 12509184 A JP12509184 A JP 12509184A JP 12509184 A JP12509184 A JP 12509184A JP S616114 A JPS616114 A JP S616114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sic
- sio
- mixture
- sio2
- plasma jet
- 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.)
- Pending
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 18
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 40
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 20
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 19
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 16
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020472 SiO7 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- -1 carbon black is used Chemical compound 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
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】
〈発明の目的）
産業上の利用分野
本発明は金属珪素（以下、単にＳｌという。）の製造方
法ならびにその装置に係り、訂しくは、固体炭材を用い
ずに非酸化性でかつ非窒化牲ガスのプラズマジェット中
にＳｉＯ２粉末とともに炭化水素を吹込んで金属Ｓ１を
高純度でかつ高収率のもとて製造ηる方法ならびにその
装置に係る。
法ならびにその装置に係り、訂しくは、固体炭材を用い
ずに非酸化性でかつ非窒化牲ガスのプラズマジェット中
にＳｉＯ２粉末とともに炭化水素を吹込んで金属Ｓ１を
高純度でかつ高収率のもとて製造ηる方法ならびにその
装置に係る。
従 来 の 技 術
従来、金属珪素（以上、単に金属Ｓｉという。）の製造
は一般的には電気炉によって固体炭素によるＳｉｎ、
（珪石）の還元を行なわせしめることにより行なわれて
いた。このような方法では炭材として通常石炭あるいは
コークスが使用されるため、これら炭材中に含まれる不
純物、例えば、鉄、チタン、アルミニウムなどが、Ｓｌ
と同時に還元されて金属Ｓｌ中に入るため、得られる金
属Ｓ：の純度は９０〜９５％と低く、半導体はどの高純
度を必要としない太陽電池等の用途に使用づるときでさ
えも、この金属Ｓ１は更に複雑な精製工程による精製が
必要である。この精製工程の効率自体も原料の金属Ｓ１
のｇ度に依存しているのが現状で、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａ４な
どの含まない高ｔｋ度金ＷＡｓｉの製造法やその装置の
開発が望まれている。
は一般的には電気炉によって固体炭素によるＳｉｎ、
（珪石）の還元を行なわせしめることにより行なわれて
いた。このような方法では炭材として通常石炭あるいは
コークスが使用されるため、これら炭材中に含まれる不
純物、例えば、鉄、チタン、アルミニウムなどが、Ｓｌ
と同時に還元されて金属Ｓｌ中に入るため、得られる金
属Ｓ：の純度は９０〜９５％と低く、半導体はどの高純
度を必要としない太陽電池等の用途に使用づるときでさ
えも、この金属Ｓ１は更に複雑な精製工程による精製が
必要である。この精製工程の効率自体も原料の金属Ｓ１
のｇ度に依存しているのが現状で、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａ４な
どの含まない高ｔｋ度金ＷＡｓｉの製造法やその装置の
開発が望まれている。
発明が解決しようとする問題点
本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、炭材
として石炭コークス等を用いることによる不純物の混入
等の問題点を解決する口とを目的とする。
として石炭コークス等を用いることによる不純物の混入
等の問題点を解決する口とを目的とする。
〈発明の構成〉
問題点を解決するための
手段ならびにその作用
すなわち、本発明は、金属Ｓ１の製造時に不純物の原因
となる固体炭材を用いずに、精製の容易な炭化水素を還
元剤としてＳｉＯ２を）！元し、金属Ｓ１を製造する方
法ならびにぞの装置を提供するものである。
となる固体炭材を用いずに、精製の容易な炭化水素を還
元剤としてＳｉＯ２を）！元し、金属Ｓ１を製造する方
法ならびにぞの装置を提供するものである。
そこで、本発明方法について更に詳しく説明すると５次
の通りである。
の通りである。
まず、本発明方法は２つの工程よりなり、第一工程では
８２ 、ｘｒ＋Ｈ７あるいはＡｒブラズマジエッ（・気
流中に５ｉ０２粉末と炭化水素を吹込み、この炭化水素
によって５Ｉ０２を還元し、吹込んだＳｉｎ、粉末の４
０％以上をＳｉＣにする。その後の第二工程では、この
第一工程で生成したＳ１０゜とＳｉＣの混合物を別の高
温溶解炉に投入して高温で溶解反応させることにより金
属Ｓｉを得る。
８２ 、ｘｒ＋Ｈ７あるいはＡｒブラズマジエッ（・気
流中に５ｉ０２粉末と炭化水素を吹込み、この炭化水素
によって５Ｉ０２を還元し、吹込んだＳｉｎ、粉末の４
０％以上をＳｉＣにする。その後の第二工程では、この
第一工程で生成したＳ１０゜とＳｉＣの混合物を別の高
温溶解炉に投入して高温で溶解反応させることにより金
属Ｓｉを得る。
すなわち、炭化水素で３１０２を還元する場合、例えば
、メタンガスを使用すると熱力学的には反応の開始温度
は１３００℃以下と比較的低温である。しかし、この温
度では炭化水素は分解を起口す。このため、工業的に通
常の方法でこの反応を起こさせようとしても、炭化水素
の分解のみが進行し、良好な結果は得られない。ごの点
について、上記の如く、本発明方法により２０００℃以
上の如く、超高温にあるプラズマジェット中で炭化水素
による３ｉ０２の還元反応を起こさせると反応速度が大
きいため、容易に添加したＳｉＯ２の４０％以上をＳｉ
Ｃまで還元することができる。この反応生成物は主とし
てＳｉＯ２とＳｉＣの混合物となるが、この混合物を第
二工程で約１９００℃以上に胃温、反応させることで、 ２ＳｉＣ＋５ｉ０２→３Ｓｉ＋２Ｃ０２・・・・・・（
１）の反応が進み溶融した金属Ｓｉを得ることができる
。なお、第一１−程でのＳｉＣの生成率を４０％以上に
するのは、でれ以下であると生産性が悪化するからであ
る。
、メタンガスを使用すると熱力学的には反応の開始温度
は１３００℃以下と比較的低温である。しかし、この温
度では炭化水素は分解を起口す。このため、工業的に通
常の方法でこの反応を起こさせようとしても、炭化水素
の分解のみが進行し、良好な結果は得られない。ごの点
について、上記の如く、本発明方法により２０００℃以
上の如く、超高温にあるプラズマジェット中で炭化水素
による３ｉ０２の還元反応を起こさせると反応速度が大
きいため、容易に添加したＳｉＯ２の４０％以上をＳｉ
Ｃまで還元することができる。この反応生成物は主とし
てＳｉＯ２とＳｉＣの混合物となるが、この混合物を第
二工程で約１９００℃以上に胃温、反応させることで、 ２ＳｉＣ＋５ｉ０２→３Ｓｉ＋２Ｃ０２・・・・・・（
１）の反応が進み溶融した金属Ｓｉを得ることができる
。なお、第一１−程でのＳｉＣの生成率を４０％以上に
するのは、でれ以下であると生産性が悪化するからであ
る。
この第二工程では、第一工程での反応生成物たる混合物
のＳｉ／Ｃ比が適正範囲、例えば、３．３〜４．２、な
かでも、３．５近くあるとぎに最ち効率が良く金ＷＸｓ
ｉを回収すること／ｆできるごとから、第一工程で得ら
れる反応生成物のＳｉ／Ｃ比がこれよりずれるときは勿
論第一工程と第二工程の間で固体のＳｉＣあるいはＳｉ
Ｏ２粉末を；浜加して第二工程に入る装入物のＳｉ／Ｃ
比が３．５近くになるように、あるいは、固体５ｉＣ一
部名しくは全部の代りに固体炭素を添加して調整を行な
う口ともできる。この固体炭素の添加の場合には、第二
工程で（１）式で示した反応と同時に、ＳｉＯ２＋ ２
Ｃ−＋Ｓｉ＋ ２ＣＯ・・・・・（２）なる反応が進行
するので、これらの反応の化学量論計算より、前述のＳ
ｉ／Ｃが３．５になるのと同等の効果をつるには、固体
炭素添加後の混合物のＳｉ／Ｃが（３）式 になるように固体炭素を添加する必要がある。
のＳｉ／Ｃ比が適正範囲、例えば、３．３〜４．２、な
かでも、３．５近くあるとぎに最ち効率が良く金ＷＸｓ
ｉを回収すること／ｆできるごとから、第一工程で得ら
れる反応生成物のＳｉ／Ｃ比がこれよりずれるときは勿
論第一工程と第二工程の間で固体のＳｉＣあるいはＳｉ
Ｏ２粉末を；浜加して第二工程に入る装入物のＳｉ／Ｃ
比が３．５近くになるように、あるいは、固体５ｉＣ一
部名しくは全部の代りに固体炭素を添加して調整を行な
う口ともできる。この固体炭素の添加の場合には、第二
工程で（１）式で示した反応と同時に、ＳｉＯ２＋ ２
Ｃ−＋Ｓｉ＋ ２ＣＯ・・・・・（２）なる反応が進行
するので、これらの反応の化学量論計算より、前述のＳ
ｉ／Ｃが３．５になるのと同等の効果をつるには、固体
炭素添加後の混合物のＳｉ／Ｃが（３）式 になるように固体炭素を添加する必要がある。
ここで、Ｙは第一工程で生成した混合物のＳｉＯ２／ｓ
ｉｃノａｆｆｉ比ｒアル。
ｉｃノａｆｆｉ比ｒアル。
また、本発明方法はいかなる装置でも実施できるが、第
１図ならびに第２図に示す装置によって実施できる。
１図ならびに第２図に示す装置によって実施できる。
まず、第１図は本発明方法を実施する装置の一例の配置
図であって、この装置においてはシャフト炉状の炉１（
以下、単にシャツｉ・炉１という。）でプラズマジェッ
ト中に３１０２粉末と共に炭化水素を吹込んでこのＳｉ
Ｏ２粉末の一部を還元してＳｉＯ２の）昆合物を生成し
、その後、この混合物は溶融反応装置２内に入れられて
、そこで溶融反応により金属Ｓｉを生成し、金属Ｓｉ４
は回収装置を成す水冷るつは５で冷却されて取出される
。
図であって、この装置においてはシャフト炉状の炉１（
以下、単にシャツｉ・炉１という。）でプラズマジェッ
ト中に３１０２粉末と共に炭化水素を吹込んでこのＳｉ
Ｏ２粉末の一部を還元してＳｉＯ２の）昆合物を生成し
、その後、この混合物は溶融反応装置２内に入れられて
、そこで溶融反応により金属Ｓｉを生成し、金属Ｓｉ４
は回収装置を成す水冷るつは５で冷却されて取出される
。
づなわち、シャフト炉１の頂部（Ｓはプラズマトーチ６
とともにフィーダ７が設（」られ、プラズマトーチ６が
ら１．Ｌｌｌ７、Ａｒｃしく ＋Ｊ、（１１，＋ Ａｒ
＋のプラズマジＩットが炉内に向（プて噴出され、この
ジェット中にノイーダ７を経て、 ＳｉＯ２粉末８なら
びに炭化水素９が吹込まれて上記の如く混合物が生成り
る。また、シャフト炉状 は水冷るつば３を設置ｊ、このるつ（よ３て混合物（Ｊ
冷却されてから取出される。
とともにフィーダ７が設（」られ、プラズマトーチ６が
ら１．Ｌｌｌ７、Ａｒｃしく ＋Ｊ、（１１，＋ Ａｒ
＋のプラズマジＩットが炉内に向（プて噴出され、この
ジェット中にノイーダ７を経て、 ＳｉＯ２粉末８なら
びに炭化水素９が吹込まれて上記の如く混合物が生成り
る。また、シャフト炉状 は水冷るつば３を設置ｊ、このるつ（よ３て混合物（Ｊ
冷却されてから取出される。
この混合物【ＪＥナイクロン１０でυＦカスから分離さ
れ、ぞこて、必要の場合ｔまＳ ｉ ／ Ｃ千Ｍ比を調
整し、溶融反応装置２に装入される。溶融反応装置２の
頂部にはプラズマトーチ１１が設【ノられ、このトーチ
１１がらのプラズマジェット中に向って混合物等の原料
が吹込口１２から吹込まれると、ＳｉＣと３１０２とが
溶融反応し、金ｆｉｓｉ４が水ン６るつは５で冷却され
て取出される。
れ、ぞこて、必要の場合ｔまＳ ｉ ／ Ｃ千Ｍ比を調
整し、溶融反応装置２に装入される。溶融反応装置２の
頂部にはプラズマトーチ１１が設【ノられ、このトーチ
１１がらのプラズマジェット中に向って混合物等の原料
が吹込口１２から吹込まれると、ＳｉＣと３１０２とが
溶融反応し、金ｆｉｓｉ４が水ン６るつは５で冷却され
て取出される。
また、第２図は第１図（こ示す装置と相ｊＲシて連続し
て第一工程から第二工程まで実施できるもので、この装
置はシャフト炉１の頂部にはプラスマド−チロを設（プ
ると共に、ＳｉＯ７粉末がら吹込装置１３と炭化水素の
吹込装置１４を設ける。更に、プラズマトーチ６の下段
にはシャーノド炉１の外周を包囲さけて高置′ｉ１コイ
ル１５を設（）、シャフト炉状 のように構成覆ると、プラズマ１〜−ヂ６からのプラズ
マジェット中にＳｉＯ２ｙＪ未８と共に炭化水素９を吹
込むと、Ｓｉｎ、粉末の一部が還元されてＳｉＣが生成
し、シＡ・ノ１〜炉途中の８周波コイル１５により高周
波プラズマが発生し−Ｃいるため、ＳｉＣとＳｉＯ．と
の混合物は下降づる間に溶融反１・Ｌ・して金属Ｓｉ４
を生成し、金属Ｓｉ４は水冷るつほがら成る回収装置１
Ｇに収容されて冷五〇されてから取出される。また、こ
のように連続実施装置として構成すると、熱効率が改善
Ｃさ、消費Ｔネルギーが低減できる。また、プラスマド
−プロと高周波コイル１５との間で更にＳｉｎ、あるい
は炭化水素が添加できるよう構成すれば、混合物の成分
調整が容易に実施できる。
て第一工程から第二工程まで実施できるもので、この装
置はシャフト炉１の頂部にはプラスマド−チロを設（プ
ると共に、ＳｉＯ７粉末がら吹込装置１３と炭化水素の
吹込装置１４を設ける。更に、プラズマトーチ６の下段
にはシャーノド炉１の外周を包囲さけて高置′ｉ１コイ
ル１５を設（）、シャフト炉状 のように構成覆ると、プラズマ１〜−ヂ６からのプラズ
マジェット中にＳｉＯ２ｙＪ未８と共に炭化水素９を吹
込むと、Ｓｉｎ、粉末の一部が還元されてＳｉＣが生成
し、シＡ・ノ１〜炉途中の８周波コイル１５により高周
波プラズマが発生し−Ｃいるため、ＳｉＣとＳｉＯ．と
の混合物は下降づる間に溶融反１・Ｌ・して金属Ｓｉ４
を生成し、金属Ｓｉ４は水冷るつほがら成る回収装置１
Ｇに収容されて冷五〇されてから取出される。また、こ
のように連続実施装置として構成すると、熱効率が改善
Ｃさ、消費Ｔネルギーが低減できる。また、プラスマド
−プロと高周波コイル１５との間で更にＳｉｎ、あるい
は炭化水素が添加できるよう構成すれば、混合物の成分
調整が容易に実施できる。
なお、上記の通り、本発明は市販ならびに現在製造され
る５ｉＯ２ｙＪ未全てに適用できるが、本発明はなるべ
く高純度、例えば、９８％以トのものを原料とＪるとき
には、イの効果は一諾発揮でき、とくに、９９％台、更
には、９９．９９’１％やそれ以上の高純度のＳｉＯ２
粉末にし適用できる。
る５ｉＯ２ｙＪ未全てに適用できるが、本発明はなるべ
く高純度、例えば、９８％以トのものを原料とＪるとき
には、イの効果は一諾発揮でき、とくに、９９％台、更
には、９９．９９’１％やそれ以上の高純度のＳｉＯ２
粉末にし適用できる。
また、ト記のところは第一工程にＪ：り生成される混合
物【よＳｉＣと未反応Ｓｉｎ、とがら成つ℃いる。しか
し、第一工程では己れら組成物のｔまか、わずかに金属
ＳＩが生成したり、Ｃが残存覆ることもあり、従って、
混合物は主としてＳｉＣと未反応Ｓｉｎ、とがら成って
いるが、このほかに、金属Ｓ１やＣ等が含まれるもので
ある。
物【よＳｉＣと未反応Ｓｉｎ、とがら成つ℃いる。しか
し、第一工程では己れら組成物のｔまか、わずかに金属
ＳＩが生成したり、Ｃが残存覆ることもあり、従って、
混合物は主としてＳｉＣと未反応Ｓｉｎ、とがら成って
いるが、このほかに、金属Ｓ１やＣ等が含まれるもので
ある。
第一工程で生成づる５１ｃｔこ（」、イの結晶構造より
β−３ｉＣとα−３ｉＣに大別されるが、本発明の方法
では、生成するＳｉＣがこの何れの構造てあっても差支
えない。
β−３ｉＣとα−３ｉＣに大別されるが、本発明の方法
では、生成するＳｉＣがこの何れの構造てあっても差支
えない。
実 施 例
実施例１゜
まず、第１図に示す装置を用い、ぞのシャフト炉１の１
・−ヂ６がらＡｒまたはＨ２あるいはこの混合ガスをプ
ラズマジェットとして吹出し、このジェットに向けてＣ
１１４と共に５ｉ０２１９）末を吹込み、そのＳｉＯ２
の４０％以上をＳｉＣになるように反応させた。この反
応生成物はシャフト炉下部で冷却後サイクロンで捕集し
、これを溶融反応装置内に装入し、Ｙ口で、先に生成し
たＳｉＣと未反応のＳｉＯ２とを反応させて溶融金属Ｓ
１を水冷るつぼに受けて回収した。
・−ヂ６がらＡｒまたはＨ２あるいはこの混合ガスをプ
ラズマジェットとして吹出し、このジェットに向けてＣ
１１４と共に５ｉ０２１９）末を吹込み、そのＳｉＯ２
の４０％以上をＳｉＣになるように反応させた。この反
応生成物はシャフト炉下部で冷却後サイクロンで捕集し
、これを溶融反応装置内に装入し、Ｙ口で、先に生成し
たＳｉＣと未反応のＳｉＯ２とを反応させて溶融金属Ｓ
１を水冷るつぼに受けて回収した。
この際の第一ならびに第二の各１程の操業条１１は第−
表に示す通りであり、とくに通常市販される高純度Ａｒ
ガス、高純度Ｈ２ガスおよび９９、９９９％以上に精製
したＣ］１４カスとＳｉＯ２粉末を用いて９９．９９９
％以上という８純度の８１を１与る第 １ 表 実施例２゜ 第２図に示づ装置を用いて、下部の高周波コイルに入力
することによって一部のＳｉＯ２の還元に供せられたガ
スを再度プラズマ化して、混合物の溶融反応を連続的に
行なって下部に設置した水冷るつぼ１６に生成した金属
Ｓ１を冷却して回収した。この際の条件は第２表に示Ｊ
通りであって、この場合も第１表におけると同じの原料
を用いて高純度の金属Ｓ１を得ることができた。
表に示す通りであり、とくに通常市販される高純度Ａｒ
ガス、高純度Ｈ２ガスおよび９９、９９９％以上に精製
したＣ］１４カスとＳｉＯ２粉末を用いて９９．９９９
％以上という８純度の８１を１与る第 １ 表 実施例２゜ 第２図に示づ装置を用いて、下部の高周波コイルに入力
することによって一部のＳｉＯ２の還元に供せられたガ
スを再度プラズマ化して、混合物の溶融反応を連続的に
行なって下部に設置した水冷るつぼ１６に生成した金属
Ｓ１を冷却して回収した。この際の条件は第２表に示Ｊ
通りであって、この場合も第１表におけると同じの原料
を用いて高純度の金属Ｓ１を得ることができた。
これら実施例１ならびに２は何れも石炭やコークスなど
の精製のむずかしい固体炭素を還元材として使用しない
ため、Ｆｅ、Ｔｉ、 ｉなどの炭（Ａに由来する不純物
を完全に除くことが−（ぎ、容易に高純度の金属Ｓ１を
得る口とがでさた。
の精製のむずかしい固体炭素を還元材として使用しない
ため、Ｆｅ、Ｔｉ、 ｉなどの炭（Ａに由来する不純物
を完全に除くことが−（ぎ、容易に高純度の金属Ｓ１を
得る口とがでさた。
第 ２ 表
〈発明の効果〉
以上述へた本発明方法は従来の石炭、コークスを用いる
方法と異なって、精製の容易な炭化水素を用いること、
および、耐火物との接触がほとんどないことがら特別な
金Ｒ３１の精製なしに高純度の金属Ｓ１を得ることがで
きる。
方法と異なって、精製の容易な炭化水素を用いること、
および、耐火物との接触がほとんどないことがら特別な
金Ｒ３１の精製なしに高純度の金属Ｓ１を得ることがで
きる。
また、生成物のＳｉ／Ｃ比調整に加える固体炭素も極少
邑であるので、例えば、カーボンブラックなどの高純度
の炭素を使用しても製品価格に対する影響は非常に小ざ
いなど多くの利点を持つ。
邑であるので、例えば、カーボンブラックなどの高純度
の炭素を使用しても製品価格に対する影響は非常に小ざ
いなど多くの利点を持つ。
第１図ならびに第２図は本発明を実施する装置の一つの
例の各配置図である。 符号１・・・・・・シトフト炉 ２・・・・・溶融艮
応装詔３・・・・・・水冷るつは ４・・・・・・金
属Ｓｉ５・・・・・回収装置 ６・・・・・・プラズマトーチ ７・・・・・・フィダー ８・・・・・・ＳｉＯ
２粉末９・・・・・・炭化水素 １０・・・・・・
→ブイクロン１１・・・・・プラズマトーチ １２・・・・・吹込口 １３・・・・・ＳｉＯ２粉末の吹込装置１４・・・・・
・炭化水素の吹込装置 １５・・・・・・高周波コイル １６・・・・・回収装
置第１図 第２図
例の各配置図である。 符号１・・・・・・シトフト炉 ２・・・・・溶融艮
応装詔３・・・・・・水冷るつは ４・・・・・・金
属Ｓｉ５・・・・・回収装置 ６・・・・・・プラズマトーチ ７・・・・・・フィダー ８・・・・・・ＳｉＯ
２粉末９・・・・・・炭化水素 １０・・・・・・
→ブイクロン１１・・・・・プラズマトーチ １２・・・・・吹込口 １３・・・・・ＳｉＯ２粉末の吹込装置１４・・・・・
・炭化水素の吹込装置 １５・・・・・・高周波コイル １６・・・・・回収装
置第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ＳｉＯ＿２粉末ならびに炭化水素を非酸化性でかつ
非窒化性ガスのプラズマジェット中に吹込んで、そのＳ
ｉＯ＿２の吹込み重量の４０％以上をＳｉＣまで還元す
る第一工程と、この第一工程での還元生成物たるＳｉＣ
と残りのＳｉＯ＿２とを含む混合物を高温下で反応溶解
させて金属珪素を得る第二工程とを具えて成ることを特
徴とする金属珪素の製造方法。 ２）ＳｉＯ＿２粉末ならびに炭化水素を非酸化性でかつ
非窒化性ガスのプラズマジェット中に吹込んで、そのＳ
ｉＯ＿２の吹込重量の４０％以上をＳｉＣまで還元する
第一工程と、この第一工程での還元生成物たるＳｉＣと
残りのＳｉＯ＿２とを含む混合物に固体炭素、および／
またはＳｉＣ、あるいはＳｉＯ＿２粉末のうちの少なく
ともいずれか一つの調整材を添加してＳｉ／Ｃ重量比を
調整する調整工程と、前記第一工程での還元生成物たる
ＳｉＣと残りのＳｉＯ＿２ならびに前記調整材との混合
物を高温下で反応溶解させて金属珪素を得る第二工程を
特徴とする金属珪素の製造方法。 ３）シャフト状の炉の炉頂部に、非酸化性でかつ非窒化
性のガスのプラズマジェットを吹込むトーチと、このプ
ラズマジェット中にＳｉＯ＿２粉末ならびに炭化水素を
個別的若しくは同時に吹込む吹込み装置とを設ける一方
、前記プラズマトーチの下段に位置するよう、シャフト
炉に高周波プラズマを発生させる高周波コイルを設け、
更に、シャフト炉の下部に金属珪素を冷却して回収する
回収装置を連結して成ることを特徴とする金属珪素の製
造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12509184A JPS616114A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 金属珪素の製造方法ならびにその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12509184A JPS616114A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 金属珪素の製造方法ならびにその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616114A true JPS616114A (ja) | 1986-01-11 |
Family
ID=14901619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12509184A Pending JPS616114A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | 金属珪素の製造方法ならびにその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616114A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010007991A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Ryoju Estate Co Ltd | 床下蓄熱システム及び床下蓄熱方法 |
| JP2010052951A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Central Glass Co Ltd | シリコンの製造方法 |
| CN108046269A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-18 | 常州大学 | 一种太阳能硅片切割废粉料分离回收的工艺 |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP12509184A patent/JPS616114A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010007991A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Ryoju Estate Co Ltd | 床下蓄熱システム及び床下蓄熱方法 |
| JP2010052951A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Central Glass Co Ltd | シリコンの製造方法 |
| CN108046269A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-05-18 | 常州大学 | 一种太阳能硅片切割废粉料分离回收的工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI68389B (fi) | Saett att framstaella kisel ur pulver formigt kiseldioxidhaltigt material | |
| CN110612269B (zh) | 用于生产商业级硅的方法 | |
| JPS6356171B2 (ja) | ||
| JPS6055574B2 (ja) | 金属酸化物含有ダストから不揮発性金属を回収する方法 | |
| US4526612A (en) | Method of manufacturing ferrosilicon | |
| JPH04193706A (ja) | シリコンの精製方法 | |
| JPH0417889B2 (ja) | ||
| JPS616114A (ja) | 金属珪素の製造方法ならびにその装置 | |
| JPS61291410A (ja) | ケイ素の製造方法 | |
| JPH0411485B2 (ja) | ||
| JPS60251112A (ja) | ケイ素の製造方法及び装置 | |
| EP0350989B1 (en) | Method and apparatus for manufacturing flake graphite | |
| US9352970B2 (en) | Method for producing silicon for solar cells by metallurgical refining process | |
| JPS616113A (ja) | 金属珪素の製造方法 | |
| JPS60251113A (ja) | ケイ素の製造方法及び装置 | |
| JPS6042164B2 (ja) | 粉末の製造方法 | |
| JPS6037053B2 (ja) | 炭化ケイ素の製造法 | |
| JPH01115811A (ja) | 液体ケイ素の連続製造法及び装置 | |
| JPS616115A (ja) | 金属珪素の製造方法 | |
| JPS60255615A (ja) | ケイ素の製造方法 | |
| JPS63129009A (ja) | 金属珪素の製造方法 | |
| JPS602244B2 (ja) | 菱面体晶窒化ほう素の製造法 | |
| KR101372524B1 (ko) | 일체식 아크 환원 및 슬래그 정련 장치 | |
| JPS616112A (ja) | 金属珪素の製造法 | |
| JPS6158806A (ja) | 高純度六方晶窒化硼素粉末の製造方法 |