JPS64326B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS64326B2 JPS64326B2 JP59115480A JP11548084A JPS64326B2 JP S64326 B2 JPS64326 B2 JP S64326B2 JP 59115480 A JP59115480 A JP 59115480A JP 11548084 A JP11548084 A JP 11548084A JP S64326 B2 JPS64326 B2 JP S64326B2
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- JP
- Japan
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- silane
- silica
- powder
- magnesium
- recovered
- Prior art date
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- Expired
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/04—Hydrides of silicon
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はシランの製造方法に関し、更に詳しく
は、地熱熱水から回収したシリカをケイ素源と
し、安価にかつ高収率でシランを製造する方法に
関する。
は、地熱熱水から回収したシリカをケイ素源と
し、安価にかつ高収率でシランを製造する方法に
関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
最近、太陽電池、半導体用の材料として多結晶
シリコンの需要が伸びている。この多結晶シリコ
ンは、例えば、モノシランを熱分解炉に送入し、
800〜1000℃に通電加熱されているシリコン芯線
表面に接触させ、そこでモノシランを分解析出さ
せるという熱分解法（棒状）、又は、所定粒径の
シリコン粒子が充填されている流動床反応器の中
にモノシランを送入して熱分解させる流動床法
（粉末）などの方法で工業的に生産されている。
シリコンの需要が伸びている。この多結晶シリコ
ンは、例えば、モノシランを熱分解炉に送入し、
800〜1000℃に通電加熱されているシリコン芯線
表面に接触させ、そこでモノシランを分解析出さ
せるという熱分解法（棒状）、又は、所定粒径の
シリコン粒子が充填されている流動床反応器の中
にモノシランを送入して熱分解させる流動床法
（粉末）などの方法で工業的に生産されている。
したがつて、多結晶シリコンの製造において
は、その原料としてシランが必要になる。
は、その原料としてシランが必要になる。
現在、シランの製造方法としては、珪石と炭
材との混合物にアーク炉中で加熱還元処理を施し
て金属ケイ素を製造し、この金属ケイ素をハロゲ
ン化して、例えばジクロロシランとし、このジク
ロロシランを不均化してシランを製造する、いわ
ゆるシーメンス法、珪石と金属マグネシウムを
反応させてケイ化マグネシウムとし、このケイ化
マグネシウムに、例えば塩酸のような無機酸又は
液体アンモニア中のハロゲン化アンモニウムを作
用させてシランを製造する、いわゆるストツク法
が広く知られている。
材との混合物にアーク炉中で加熱還元処理を施し
て金属ケイ素を製造し、この金属ケイ素をハロゲ
ン化して、例えばジクロロシランとし、このジク
ロロシランを不均化してシランを製造する、いわ
ゆるシーメンス法、珪石と金属マグネシウムを
反応させてケイ化マグネシウムとし、このケイ化
マグネシウムに、例えば塩酸のような無機酸又は
液体アンモニア中のハロゲン化アンモニウムを作
用させてシランを製造する、いわゆるストツク法
が広く知られている。
の方法は、高純度のシランが製造できるとい
う利点を有しているが、しかしその反面、工程が
複雑多岐となり製造コストは高くなるという問題
がある。一方、の方法は、シランの収率が低い
（約25％）という問題がある。
う利点を有しているが、しかしその反面、工程が
複雑多岐となり製造コストは高くなるという問題
がある。一方、の方法は、シランの収率が低い
（約25％）という問題がある。
このように、従来の代表的なシランの製造方法
においては、製造コスト、収率という点で必ずし
も満足すべき状態とはいえなかつた。
においては、製造コスト、収率という点で必ずし
も満足すべき状態とはいえなかつた。
［発明の目的］
本発明は、高い収率でかつ安価にシランを製造
することができる方法の提供を目的とする。
することができる方法の提供を目的とする。
［発明の概要］
本発明者は、上記目的を達成するために、の
方法について種々の検討を加えたところ、ケイ化
マグネシウムのケイ素源として従来の珪石又は石
英粉末に代え地熱熱水の中に含有されているシリ
カを用いると、そのシランの収率は従来に比べて
高くなるという事実を見出し、本発明を完全する
に到つた。
方法について種々の検討を加えたところ、ケイ化
マグネシウムのケイ素源として従来の珪石又は石
英粉末に代え地熱熱水の中に含有されているシリ
カを用いると、そのシランの収率は従来に比べて
高くなるという事実を見出し、本発明を完全する
に到つた。
すなわち、本発明のシランの製造方法は、地熱
熱水から回収したシリカ粉末を金属マグネシウム
粉末と混合し、得られた混合粉末を加熱還元して
ケイ化マグネシウムとし、ついで、該ケイ化マグ
ネシウムに無機酸又は液体アンモニア中のハロゲ
ン化アンモニウムを作用させることを特徴とす
る。
熱水から回収したシリカ粉末を金属マグネシウム
粉末と混合し、得られた混合粉末を加熱還元して
ケイ化マグネシウムとし、ついで、該ケイ化マグ
ネシウムに無機酸又は液体アンモニア中のハロゲ
ン化アンモニウムを作用させることを特徴とす
る。
本発明におけるケイ素源は、地熱熱水からの回
収シリカである。この回収シリカは次のようにし
て得ることができる。すなわち、まず、地熱井か
ら湧出する温度200℃以上の地熱水を室温下で静
置する。静置の時間は１週間程度でよい。シリカ
粒子はコロイド状で存在する。ついで、このコロ
イド溶液を限外過して固形分を約20％程度にま
で濃縮したのち、濃縮液を例えば噴霧乾燥法で乾
燥すると同時に粉末化する。このときの条件で回
収シリカの粒径、含水量が決まつてくるが、本発
明方法にあつては、通常、粒径10〜20μｍ、含水
量４〜10重量％程度に管理することが好ましい。
収シリカである。この回収シリカは次のようにし
て得ることができる。すなわち、まず、地熱井か
ら湧出する温度200℃以上の地熱水を室温下で静
置する。静置の時間は１週間程度でよい。シリカ
粒子はコロイド状で存在する。ついで、このコロ
イド溶液を限外過して固形分を約20％程度にま
で濃縮したのち、濃縮液を例えば噴霧乾燥法で乾
燥すると同時に粉末化する。このときの条件で回
収シリカの粒径、含水量が決まつてくるが、本発
明方法にあつては、通常、粒径10〜20μｍ、含水
量４〜10重量％程度に管理することが好ましい。
以上の方法で得た回収シリカと金属マグネシウ
ムの粉末とを混合する。マグネシウムはできるだ
け高純度のものを使用するのがよい。また、金属
マグネシウムの混合量はケイ化マグネシウム
（Mg2Si）に相当する計算量よりも10〜20重量％
ほど過剰にする。
ムの粉末とを混合する。マグネシウムはできるだ
け高純度のものを使用するのがよい。また、金属
マグネシウムの混合量はケイ化マグネシウム
（Mg2Si）に相当する計算量よりも10〜20重量％
ほど過剰にする。
ついで混合粉末を、炭素を含まない容器（例え
ば、鉄製のボード）に入れ、全体を例えば水素気
流のような還元性雰囲気中で加熱する。加熱温度
は通常400〜600℃である。
ば、鉄製のボード）に入れ、全体を例えば水素気
流のような還元性雰囲気中で加熱する。加熱温度
は通常400〜600℃である。
なお、この加熱還元処理に先だつて、混合粉末
をデイスク成形機で一旦成形してペレツトにして
もよい。
をデイスク成形機で一旦成形してペレツトにして
もよい。
濃紫色のケイ化マグネシウムが得られる。この
ケイ化マグネシウムを、例えばキツプの装置のよ
うなガス発生装置に入れ、ここに塩酸のような無
機酸又は液体アンモニア中のハロゲン化アンモニ
ウムを滴下すれば、白煙をあげてSiH4、Si2H6、
Si3H8などが混合したシランガスが発生する。
ケイ化マグネシウムを、例えばキツプの装置のよ
うなガス発生装置に入れ、ここに塩酸のような無
機酸又は液体アンモニア中のハロゲン化アンモニ
ウムを滴下すれば、白煙をあげてSiH4、Si2H6、
Si3H8などが混合したシランガスが発生する。
［発明の実施例］
地熱井から湧出した温度120℃の地熱水を室温
下で１週間放置した。このコロイド液を限外過
膜（旭化成(株)製、商品名：ラボモジユール）で
過し噴霧乾燥法でシリカ分を回収した。回収シリ
カの一次粒径は100〜200Å、組成は、SiO296％、
Al2O30.5％、Fe2O31.5％、Na2O1％、CaO1％で
あつた。
下で１週間放置した。このコロイド液を限外過
膜（旭化成(株)製、商品名：ラボモジユール）で
過し噴霧乾燥法でシリカ分を回収した。回収シリ
カの一次粒径は100〜200Å、組成は、SiO296％、
Al2O30.5％、Fe2O31.5％、Na2O1％、CaO1％で
あつた。
この回収シリカ１重量部に対し、100メツシユ
タイラー篩通過の金属マグネシウム粉末２重量部
を混合し、得られた混合粉末をステンレスステイ
ール製の金型に入れて600Kg／cm2の圧力で成形し
た。直径30mm、厚み約６mmのタブレツトが得られ
た。
タイラー篩通過の金属マグネシウム粉末２重量部
を混合し、得られた混合粉末をステンレスステイ
ール製の金型に入れて600Kg／cm2の圧力で成形し
た。直径30mm、厚み約６mmのタブレツトが得られ
た。
このタブレツトを蓋つきの鉄製るつぼに入れ、
電気炉中で水素を流しながら500℃に加熱した。
濃紫色の多孔質なスポンジ状物が得られた。
電気炉中で水素を流しながら500℃に加熱した。
濃紫色の多孔質なスポンジ状物が得られた。
このスポンジ状物を冷却したのち、キツプの装
置に入れ、ここに1Nの塩酸を滴下した。白煙を
あげてシランガスが発生した。発生したシランガ
スの量は、回収シリカのケイ素量に対し66％相当
量であつた。
置に入れ、ここに1Nの塩酸を滴下した。白煙を
あげてシランガスが発生した。発生したシランガ
スの量は、回収シリカのケイ素量に対し66％相当
量であつた。
比較のために、平均粒径5μｍの石英分を用い
て上記と同様にしてケイ化マグネシウムを製造し
た。このもののシランガスの発生量は原料のケイ
素量に対し14％相当量であつた。
て上記と同様にしてケイ化マグネシウムを製造し
た。このもののシランガスの発生量は原料のケイ
素量に対し14％相当量であつた。
［発明の効果］
以上の説明で明らかなように、本発明の方法に
よれば、シランの収率が高い、製造の工程も
単純であり製造コストが低下する、地熱水の有
効利用にも資する、などの効果が得られ、その工
業的価値は大である。
よれば、シランの収率が高い、製造の工程も
単純であり製造コストが低下する、地熱水の有
効利用にも資する、などの効果が得られ、その工
業的価値は大である。
Claims (1)
- １ 地熱熱水から回収したシリカ粉末を金属マグ
ネシウム粉末と混合し、得られた混合粉末を加熱
してケイ化マグネシウムとし、ついで、該ケイ化
マグネシウムに無機酸又は液体アンモニア中のハ
ロゲン化アンモニウムを作用させることを特徴と
するシランの製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115480A JPS60260419A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | シランの製造方法 |
| NZ212219A NZ212219A (en) | 1984-06-07 | 1985-05-27 | Producing silane using silica from geothermal hot water |
| CA000482693A CA1271616A (en) | 1984-06-07 | 1985-05-29 | Process for production of silane |
| EP85303827A EP0164250B1 (en) | 1984-06-07 | 1985-05-30 | Process for production of silane |
| DE8585303827T DE3565247D1 (en) | 1984-06-07 | 1985-05-30 | Process for production of silane |
| PH32361A PH20972A (en) | 1984-06-07 | 1985-06-04 | Process for production of silane |
| US06/883,288 US4704264A (en) | 1984-06-07 | 1986-07-07 | Process for production of silane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115480A JPS60260419A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | シランの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260419A JPS60260419A (ja) | 1985-12-23 |
| JPS64326B2 true JPS64326B2 (ja) | 1989-01-06 |
Family
ID=14663562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59115480A Granted JPS60260419A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | シランの製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4704264A (ja) |
| EP (1) | EP0164250B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60260419A (ja) |
| CA (1) | CA1271616A (ja) |
| DE (1) | DE3565247D1 (ja) |
| NZ (1) | NZ212219A (ja) |
| PH (1) | PH20972A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2927620A1 (fr) * | 2008-02-14 | 2009-08-21 | Guillonnet Didier | Procede et systeme pour produire du gaz silane de haute purete |
| US8192522B2 (en) * | 2008-03-31 | 2012-06-05 | Et-Energy Corp. | Chemical process for generating energy |
| CN102030333B (zh) * | 2010-11-29 | 2012-07-25 | 范清春 | 工业化制造硅烷的方法 |
| CN112479211B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-10-04 | 烟台万华电子材料有限公司 | 一种连续生产乙硅烷的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2551571A (en) * | 1949-01-14 | 1951-05-08 | Union Carbide & Carbon Corp | Method of producing silanes |
| DE926096C (de) * | 1952-08-20 | 1955-04-07 | Steiner Walter | Warenautomat mit drehbarem Warenfaecherteller und darueber angeordnetem Muenzteller unter einer durchsichtigen Glocke mit seitlicher Entnahmeoeffnung |
| FR1257306A (fr) * | 1960-04-27 | 1961-03-31 | Procédé et appareil pour la fabrication de monosilane pur | |
| JPS4214708Y1 (ja) * | 1964-03-31 | 1967-08-22 | ||
| JPS4822918B1 (ja) * | 1967-10-31 | 1973-07-10 | ||
| JPS4998399A (ja) * | 1973-01-27 | 1974-09-18 | ||
| JPS60260499A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-23 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 炭化ケイ素ウイスカ−の製造方法 |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP59115480A patent/JPS60260419A/ja active Granted
-
1985
- 1985-05-27 NZ NZ212219A patent/NZ212219A/en unknown
- 1985-05-29 CA CA000482693A patent/CA1271616A/en not_active Expired
- 1985-05-30 EP EP85303827A patent/EP0164250B1/en not_active Expired
- 1985-05-30 DE DE8585303827T patent/DE3565247D1/de not_active Expired
- 1985-06-04 PH PH32361A patent/PH20972A/en unknown
-
1986
- 1986-07-07 US US06/883,288 patent/US4704264A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60260419A (ja) | 1985-12-23 |
| CA1271616A (en) | 1990-07-17 |
| EP0164250B1 (en) | 1988-09-28 |
| US4704264A (en) | 1987-11-03 |
| DE3565247D1 (en) | 1988-11-03 |
| NZ212219A (en) | 1988-04-29 |
| EP0164250A3 (en) | 1986-03-19 |
| EP0164250A2 (en) | 1985-12-11 |
| PH20972A (en) | 1987-06-15 |
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