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摘 要：本文将探讨多晶硅副产物四氧化硅的综合应用研究进展，力图在多晶硅市场需求强烈的背景下，利用多晶硅进行绿化环保生产。而科学化处置副产物四氧化硅，对环保来说至关重要。
关键词：多晶硅；副产物；四氧化硅；利用；进展
针对我国"资源约束趋紧"的严苛态势，SiCL4传统赔钱"外包"的处置模式已经发生颠覆式的变更，大部分公司将之视为一类潜力资源，并研发其向硅氯仿、白炭黑、硅酸酯类、光纤材料转变的SiCL4转换技术。所以，成本低、安全、绿色、资源化应用SiCL4，是当前公司达成节能环保目的以及循环使用能源的前提。与此同时，又是企业遭遇的令人头疼的问题。其综合应用前景广阔，潜力巨大，而当前对SiCL4的应用模式，笔者将在下文作出阐述。
一、SiCL4氢化还原制备硅氯仿
在特殊的环境中，SiCL4和氢气能够还原制备硅氯仿。这类技术能够高效转化SiCL4，使其能够二次利用，规避了环境污染，并且能够获取多晶硅生产原料SiHCL3与HCL，大幅度减少了多晶硅厂原料采购成本，提升了企业的市场效益。
氢化还原技术使多晶硅公司达成了环境保护的目的，其发展流程可以概括为以下5项，即：热氢化、催化氢化、冷氢化、氯氢化以及离子体氢化。由于篇幅所限，笔者只讲热氢化与催化氢化。
（一） 热氢化技术
热氢化是当前国际国内多晶硅公司处置SiCL4的关键技术。它以SiCL4与氢气作为原料，物质的量比是（2-4）：1，混合加热温度到130-300摄氏度，并投入氢化炉（采取纯度较高的石墨棒为预热原料，温度是1250摄氏度，压力是0.6MPa上下），氢化还原，化学式是：
SiCL4+H2→SiHCL3+HCL
原料变成气体存在于氢化炉中，纯度较高，生产物极易剥离；然而SiCL4转化率不高，那么，需要优化工艺数据，提升SiCL4的转化率。热氢化是传统的氢化还原技术，工艺流程简易，当前不少大规模生产企业正在对热氢化技术进行改良。
（二） 催化氢化技术
催化氢化技术是在热氢化的前提下，将SiCL4与氢气混合而成的气体通过催化剂床层，发生化学变化，制备SiHCL3的工艺。
此技术在热氢化的前提下，通过引进催化剂，减少氢化流程中的能垒和耗能，明显使反应温度下降，大幅度提升了SiCL4转化率，并且有热氢化反应压力低、产物应剥离等优势。
笔者通过研究发现，通过引入催化剂，能够在较稳定的环境中发生反应，然而对原料SiCL4与氢气的纯度的要求较为苛刻；而在特性较为平稳的碳基催化剂下制备SiHCL3，显著提升了SiCL4的转化率，它对原材料的要求也比较苛刻；另外，采取固定床催化工艺挑选出存在于HZSM-5上的BaCL2作催化剂催化氢化SiCL4，其发生化学变化的温度达到850摄氏度，该类催化剂潜力巨大，对原料的要求也十分苛刻。
二、SiCL4制造白炭黑
白炭黑就是水和SiO？，其颗粒极细。由于白炭黑的独特表层构造、颗粒形状以及独有的化学特性，在橡胶、塑胶、医学、日用化学方面的普及程度较高。SiCL4制造白炭黑的常规技术有两大类：
第一类，是用SiCL4制造气化白炭黑。该技术流程繁杂，制造要求准确度高，制作成本较高，市场前景受到制约。
第二类，即用SiCL4制造沉积白炭黑。该技术简易，然而制作出来的白炭黑颗粒直径不统一、团聚较为明显，用于制作车胎以及鞋子的补强填料，市场运用潜力较大。
（一）SiCL4制作气化白炭黑
上世纪40年代初，卢普夫获得了气相白炭黑生产专利，SiCL4在氢气与氧气构成的火苗中制造气相白炭黑，它的化学式是：
SiCL4+2H2+O2→SiO？+4HCL
气相白炭黑工艺的难度主要体现在：合成炉散热、分离器操纵与HCL气提等等。难以掌控的是系统的气相平衡以及气-固相平衡。气相法制造白炭黑时，需要温度高、压力高，设施成本较高，从经济利益、市场情况等因素权衡，它仅能转换成一些副产物SiCL4，未能有效化解SiCL4过剩等难题。
（二）SiCL4制造沉积白炭黑
用多晶硅副产物SiCL4来制造沉积白炭黑，制造成本低廉，极易操控。当前，沉积白炭黑在鞋业领域的消费比率占到将近4成5，在车胎制造消费方面占据1成6的比例。另外，沉积白炭黑在制造流程里还会生成HCL，既能够回收提纯，二次运用；又能与电石渣共同制成化工原料氯化钙；与一水合氨反应制成农用肥料氯化铵。当前，用SiCL4为原材料制作沉积白炭黑有三类办法：即：溶胶凝胶法、微乳液法、沉积法。
三、结束语
就当前SiCL4的应用模式来说，氢化还原制作SiHCL3，能够达成多晶硅生产的闭路循环，是最为稳妥的处置模式。所以，多晶硅生产厂商或公司应加快研发速度，强调技术的合理运用和创造性发挥，将氢化还原生产SiHCL3当做国内多晶硅生产研发的关键环节。
参考文献：
[1] 赵云，但建明，洪成林等.多晶硅副产物四氯化硅的综合应用研究进展[J].无机盐工业，2014，46（7）：11-15.
[2] 袁克文.多晶硅生产副产物SiCl4合成高纯石英玻璃的方法[J].上海有色金属，2013，34（3）：117-121.
[3] 陶崇花.浅谈多晶硅生产副产物四氯化硅的综合利用[J].化工管理，2014，（29）：46-46.
[4] 乔永志，马瑞平，张志昆等.表面活性剂存在下四氯化硅水解制备二氧化硅[J].无机盐工业，2012，44（5）：44-46.DOI：10.3969/j.issn.1006-4990.2012.05.014.
关键词：多晶硅；副产物；四氧化硅；利用；进展
针对我国"资源约束趋紧"的严苛态势，SiCL4传统赔钱"外包"的处置模式已经发生颠覆式的变更，大部分公司将之视为一类潜力资源，并研发其向硅氯仿、白炭黑、硅酸酯类、光纤材料转变的SiCL4转换技术。所以，成本低、安全、绿色、资源化应用SiCL4，是当前公司达成节能环保目的以及循环使用能源的前提。与此同时，又是企业遭遇的令人头疼的问题。其综合应用前景广阔，潜力巨大，而当前对SiCL4的应用模式，笔者将在下文作出阐述。
一、SiCL4氢化还原制备硅氯仿
在特殊的环境中，SiCL4和氢气能够还原制备硅氯仿。这类技术能够高效转化SiCL4，使其能够二次利用，规避了环境污染，并且能够获取多晶硅生产原料SiHCL3与HCL，大幅度减少了多晶硅厂原料采购成本，提升了企业的市场效益。
氢化还原技术使多晶硅公司达成了环境保护的目的，其发展流程可以概括为以下5项，即：热氢化、催化氢化、冷氢化、氯氢化以及离子体氢化。由于篇幅所限，笔者只讲热氢化与催化氢化。
（一） 热氢化技术
热氢化是当前国际国内多晶硅公司处置SiCL4的关键技术。它以SiCL4与氢气作为原料，物质的量比是（2-4）：1，混合加热温度到130-300摄氏度，并投入氢化炉（采取纯度较高的石墨棒为预热原料，温度是1250摄氏度，压力是0.6MPa上下），氢化还原，化学式是：
SiCL4+H2→SiHCL3+HCL
原料变成气体存在于氢化炉中，纯度较高，生产物极易剥离；然而SiCL4转化率不高，那么，需要优化工艺数据，提升SiCL4的转化率。热氢化是传统的氢化还原技术，工艺流程简易，当前不少大规模生产企业正在对热氢化技术进行改良。
（二） 催化氢化技术
催化氢化技术是在热氢化的前提下，将SiCL4与氢气混合而成的气体通过催化剂床层，发生化学变化，制备SiHCL3的工艺。
此技术在热氢化的前提下，通过引进催化剂，减少氢化流程中的能垒和耗能，明显使反应温度下降，大幅度提升了SiCL4转化率，并且有热氢化反应压力低、产物应剥离等优势。
笔者通过研究发现，通过引入催化剂，能够在较稳定的环境中发生反应，然而对原料SiCL4与氢气的纯度的要求较为苛刻；而在特性较为平稳的碳基催化剂下制备SiHCL3，显著提升了SiCL4的转化率，它对原材料的要求也比较苛刻；另外，采取固定床催化工艺挑选出存在于HZSM-5上的BaCL2作催化剂催化氢化SiCL4，其发生化学变化的温度达到850摄氏度，该类催化剂潜力巨大，对原料的要求也十分苛刻。
二、SiCL4制造白炭黑
白炭黑就是水和SiO？，其颗粒极细。由于白炭黑的独特表层构造、颗粒形状以及独有的化学特性，在橡胶、塑胶、医学、日用化学方面的普及程度较高。SiCL4制造白炭黑的常规技术有两大类：
第一类，是用SiCL4制造气化白炭黑。该技术流程繁杂，制造要求准确度高，制作成本较高，市场前景受到制约。
第二类，即用SiCL4制造沉积白炭黑。该技术简易，然而制作出来的白炭黑颗粒直径不统一、团聚较为明显，用于制作车胎以及鞋子的补强填料，市场运用潜力较大。
（一）SiCL4制作气化白炭黑
上世纪40年代初，卢普夫获得了气相白炭黑生产专利，SiCL4在氢气与氧气构成的火苗中制造气相白炭黑，它的化学式是：
SiCL4+2H2+O2→SiO？+4HCL
气相白炭黑工艺的难度主要体现在：合成炉散热、分离器操纵与HCL气提等等。难以掌控的是系统的气相平衡以及气-固相平衡。气相法制造白炭黑时，需要温度高、压力高，设施成本较高，从经济利益、市场情况等因素权衡，它仅能转换成一些副产物SiCL4，未能有效化解SiCL4过剩等难题。
（二）SiCL4制造沉积白炭黑
用多晶硅副产物SiCL4来制造沉积白炭黑，制造成本低廉，极易操控。当前，沉积白炭黑在鞋业领域的消费比率占到将近4成5，在车胎制造消费方面占据1成6的比例。另外，沉积白炭黑在制造流程里还会生成HCL，既能够回收提纯，二次运用；又能与电石渣共同制成化工原料氯化钙；与一水合氨反应制成农用肥料氯化铵。当前，用SiCL4为原材料制作沉积白炭黑有三类办法：即：溶胶凝胶法、微乳液法、沉积法。
三、结束语
就当前SiCL4的应用模式来说，氢化还原制作SiHCL3，能够达成多晶硅生产的闭路循环，是最为稳妥的处置模式。所以，多晶硅生产厂商或公司应加快研发速度，强调技术的合理运用和创造性发挥，将氢化还原生产SiHCL3当做国内多晶硅生产研发的关键环节。
参考文献：
[1] 赵云，但建明，洪成林等.多晶硅副产物四氯化硅的综合应用研究进展[J].无机盐工业，2014，46（7）：11-15.
[2] 袁克文.多晶硅生产副产物SiCl4合成高纯石英玻璃的方法[J].上海有色金属，2013，34（3）：117-121.
[3] 陶崇花.浅谈多晶硅生产副产物四氯化硅的综合利用[J].化工管理，2014，（29）：46-46.
[4] 乔永志，马瑞平，张志昆等.表面活性剂存在下四氯化硅水解制备二氧化硅[J].无机盐工业，2012，44（5）：44-46.DOI：10.3969/j.issn.1006-4990.2012.05.014.