工業制硅用什麼提純

① 工業制硅,用什麼方法提純

工業上用碳在電爐內還原二氧化硅製得粗硅。用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅可製得高純度硅。

1.物質的理化常數:
國標編號 81043
CAS號 10026-04-7
中文名稱 四氯化硅
英文名稱 Silicon tetrachloride
別 名 氯化硅；四氯化矽
分子式 SiCl4 外觀與性狀 無色或淡黃色發煙液體，有刺激性氣味，易潮解
分子量 169.90 蒸汽壓 55.99kPa(37.8℃)
熔 點 -70℃ 沸點：57.6℃ 溶解性 可混溶於苯、氯仿、石油醚等多數有機溶劑
密 度 相對密度(水=1)1.48；相對密度(空氣=1)5.86 穩定性 穩定
危險標記 20(酸性腐蝕品) 主要用途 用於製取純硅、硅酸乙酯等，也用於製取煙幕劑

2.對環境的影響:
一、健康危害

侵入途徑：吸入、食入、經皮吸收。
健康危害：對眼睛及上呼吸道有強烈刺激作用。高濃度可引起角膜混濁，呼吸道炎症，甚至肺水腫。皮膚接觸後可引起組織壞死。

二、毒理學資料及環境行為

急性毒性：LC508000ppm，4小時(大鼠吸入)
危險特性：受熱或遇水分解放熱，放出有毒的腐蝕性煙氣。
燃燒(分解)產物：氯化氫、氧化硅。

3.現場應急監測方法:

4.實驗室監測方法:
氣相色譜法，參照《分析化學手冊》(第四分冊，色譜分析)，化學工業出版社

5.環境標准:
前蘇聯(1975) 車間衛生標准 5mg/m3

6.應急處理處置方法:
一、泄漏應急處理

疏散泄漏污染區人員至安全區，禁止無關人員進入污染區，建議應急處理人員戴自給式呼吸器，穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物，勿使泄漏物與可燃物質(木材、紙、油等)接觸，在確保安全情況下堵漏。噴水霧減慢揮發(或擴散)，但不要對泄漏物或泄漏點直接噴水。將地面灑上蘇打灰，然後用大量水沖洗，經稀釋的洗水放入廢水系統。如果大量泄漏，最好不用水處理，在技術人員指導下清除。

二、防護措施

呼吸系統防護：可能接觸其蒸氣時，必須佩戴防毒面具或供氣式頭盔。緊急事態搶救或逃生時，建議佩帶自給式呼吸器。
眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。
防護服：穿工作服(防腐材料製作)。
手防護：戴橡皮手套。
其它：工作後，淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服，洗後再用。保持良好的衛生習慣。

三、急救措施

皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用流動清水沖洗15分鍾。若有灼傷，就醫治療。
眼睛接觸：立即提起眼瞼，用流動清水沖洗10分鍾或用2%碳酸氫鈉溶液沖洗。
吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。注意保暖，保持呼吸道通暢。必要時進行人工呼吸。就醫。
食入：患者清醒時立即漱口，給飲牛奶或蛋清。立即就醫。

滅火方法：乾粉、砂土。禁止用水。

② 怎樣制備高純硅

高純硅的制備一般首先由硅石（SiO2）製得工業硅（粗硅），再製成高純的多晶硅，最後拉製成半導體材料硅單晶。
工業上是用硅石（SiO2）和焦炭以一定比例混合，在電爐中加熱至1600~1800℃而製得純度為95%~99%的粗硅，其反應如下：SiO2+2C=Si+2CO
粗硅中一般含有鐵、鋁、碳、硼、磷、銅等雜質，這些雜質多以硅化構成硅酸鹽的形式存在，為了進一步提高工業粗硅的純度，可採用酸浸洗法，使雜質大部分溶解（有少數的碳化硅不溶）。其生產工藝過程是：將粗硅粉碎後，依次用鹽酸、王水、（HF+H2SO4）混合酸處理，最後用蒸餾水洗至中性，烘乾後可得含量為99.9%的工業粗硅。
高握脊脊純多晶硅的制備方法很多，據布完全統計有十幾種，但所有的方法都是從工業硅（或稱硅鐵，因為含鐵較多）開始，首先製取既易提純又易分解（即還原）的含硅的中間化合物如SiCl4、SiHCl3、SiH4等，再使這些中間化合物提純、分解或還原成高純度的多晶硅
目前我國制備高純硅多晶硅主要採用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法。一般說來，由於三氯氫硅還原法具有一定優點，目前比較廣泛的被應用。此外，由於SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅的很有發展潛力的方法。下面我們就分別介紹上述三種方法制備高純硅的化學原理。
1.
三氯氫硅還原法
（1）
三氯氫硅的合成
第一步：由硅石製取粗硅
硅石（SiO2）和適量的焦炭混合，並在電爐內加熱至1600~1800℃
可製得純度為95%~99%的粗硅。其反應式如下：
SiO2+3C=SiC+2CO（g）↑
2SiC+SiO2=3Si+2CO（g）↑
總反應式：
SiO2+2C=Si+2CO（g）↑
生成的硅由電爐底部放出，澆鑄成錠。用此法生產的粗硅經酸處理後，其純度可達到99.9%。
第二步：三氯氫硅的合成
三氯氫硅是由乾燥的氯化氫氣體和粗硅粉在合成爐中（250℃）進行合成的。其主要反應式如下：Si+3HCl=SiHCl3+H2（g）
（2）
三氯氫硅的提純
由合成爐中得到的三氯氫硅往往混有硼、磷、砷、鋁等雜質，並且它們是有害雜質，對單晶硅質量影響極大，必須設法除去。
近年來三氯氫硅的提純方法發展很快，但由於精餾法工藝簡單、操作方便，所以，目前工業上主要用精餾法。三氯氫硅精餾是利用三氯氫硅與雜質氯化物的沸點不同而分離提純的。
一般合成的三氯氫硅中常含有三氯化硼（BCl3）、三氯化磷（PCl3）、四氯化硅（SiCl4）、三氯化砷（AsCl3）、三氯化鋁（Al2Cl3）等氯化物。其中絕大多數氯化物的沸點與三氯氫硅相差較大，因此通過精餾的方法就可段滲以將這些雜質除去。但三氯化硼和三氯化磷的沸點與三氯氫硅相近，較難分離，故需野蔽採用高效精餾，以除去這兩種雜質。精餾提純的除硼效果有一定限度，所以工業上也採用除硼效果較好的絡合物法。
三氯氫硅沸點低，易燃易爆，全部操作要在低溫下進行，一般操作環境溫度不得超過25℃，並且整個過程嚴禁接觸火星，以免發生爆炸性的燃燒。
（3）
三氯氫硅的氫還原
提純三氯氫硅和高純氫混合後，通入1150℃還原爐內進行反應，即可得到硅，總的化學反應是：SiHCl3+H2=Si+3HCl
生成的高純多晶硅淀積在多晶硅載體上。

③ 如何提純硅

一般來說,工業製取高純單晶硅主要採用以下方法：
①首先由石英砂和焦炭在電弧爐中製取純度較低的粗硅
SiO2+2C==(3273K)Si+2CO↑
②然後將粗硅轉化為有揮發性並易提純的四氯化硅或三氯氫硅
Si+2Cl2==（723~773K）SiCl4
Si+3HCl==(523~573K)SiHCl3+H2↑
③再用精餾法提純SiCl4或SiHCl3,在電爐中用氫氣還原,得到純度較高的硅
SiCl4+2H2==(加熱)Si+4HCl
④最後我們用區域熔融法進一步提純並製成高純單晶硅

④ 實驗室提純硅 寫化學方程式就行

先用碳在電爐內還原二氧化硅製得粗硅.用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅可製得高純度硅.
Si+4HCl==高溫==SiCl4+2H2
SiCl4+2H2==高溫==Si+4HCl
請先看一下過程
純凈的硅(Si)是從自然界中的石英礦石(主要成分二氧化硅)中提取出來的,分幾步反應:
1.二氧化硅和炭粉在高溫條件下反應,生成粗硅:
SiO2+2C==Si(粗)+2CO
2.粗硅和氯氣在高溫條件下反應生成氯化硅:
Si(粗)+2Cl2==SiCl4
3.氯化硅和氫氣在高溫條件下反應得到純凈硅:
SiCl4+2H2==Si(純)+4HCl
以上是硅的工業製法,在實驗室中可以用以下方法製得較純的硅:
1.將細砂粉(SiO2)和鎂粉混合加熱,製得粗硅:
SiO2+2Mg==2MgO+Si(粗)
2.這些粗硅中往往含有鎂,氧化鎂和硅化鎂,這些雜質可以用鹽酸除去:
Mg+2HCl==MgCl2+H2
MgO+2HCl==MgCl2+H2O
Mg2Si+4HCl==2MgCl2+SiH4
3.過濾,濾渣即為純硅

⑤ 高純硅的制備方法是什麼

高純硅的制備：

1、硅按不同的純度可以分為冶金級硅（MG）、太陽能級硅（SG）和電子級硅（EG）。一般來說，經過浮選和磁選後的硅石（主要成分是SiO2）放在電弧爐里和焦炭生成冶金級硅，

2、然後進一步提純到更高級數的硅。目前處於世界主流的傳統提純工藝主要有兩種：改良西門子法和硅烷法，它們統治了世界上絕大部分的多晶硅生產線，是多晶硅生產規模化的重要級數。

3、在此主要介紹改良西門子法，改良西門子法是以HCl（或H2，Cl2）和冶金級工業硅為原料，在高溫下合成為SiHCl3，然後通過精餾工藝，提純得到高純SiHCl3，最後用超高純的氫氣對SiHCl3進行還原，得到高純多晶硅棒。

高純硅的應用領域：

1、高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半導體；摻入微量的第VA族元素，形成n型半導體。p型半導體和n型半導體結合在一起形成p-n結，就可做成太陽能電池，將輻射能轉變為電能，在開發能源方面是一種很有前途的材料。

2、金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結，製成金屬陶瓷復合材料，它耐高溫，富韌性，可以切割，既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點，又彌補了兩者的先天缺陷。可應用於軍事武器的製造。

3、光導纖維通信，最新的現代通信手段。用純二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纖維。激光可在玻璃纖維的通路里，發生無數次全反射而向前傳輸，代替了笨重的電纜。光纖通信容量高，一根頭發絲那麼細的玻璃纖維，可以同時傳輸256路電話。

以上內容參考 網路-硅

⑥ 工業製取單質硅的方法

工業上生產硅是在電弧爐中還原硅石（二氧化硅含量大於99%）。使用的還原劑為石油焦和木炭等。使用直流電弧爐時，能全部用石油焦代替木炭。石油焦的灰分低（0.3%～0.8%），採用質量高的硅石（二氧化硅大於99%），可直接煉出製造硅鋼片用的高質量硅。

高純的半導體硅可在1，200℃的熱硅棒上用氫氣還原高純的三氯氫硅製得。超純的單晶硅可通過直拉法或區域熔煉法等制備。實驗室里可用鎂粉在赤熱下還原粉狀二氧化硅，用稀酸洗去生成的氧化鎂和鎂粉，再用氫氟酸洗去未作用的二氧化硅，即得單質硅。

(6)工業制硅用什麼提純擴展閱讀

硅的應用領域：

1、高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半導體；摻入微量的第VA族元素，形成n型半導體。

2、金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結，製成金屬陶瓷復合材料，它耐高溫，富韌性，可以切割，既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點，又彌補了兩者的先天缺陷。

3、光導纖維通信，最新的現代通信手段。用純二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纖維。激光可在玻璃纖維的通路里，發生無數次全反射而向前傳輸，代替了笨重的電纜。

⑦ 工業製取單質硅的方法

工業上常用還原石英砂的方法來製取單質硅，一般在高溫下利用強還原劑去還原SiO2來得到單質硅。如：SiO2+2C
Si+2CO↑。但該反應只能得到純度不高的硅，這種硅不能用作半導體材料，也不能用於製造硅整流器等，因此需要提純硅得到高純度的硅。主要經過以下幾步反應來實現：Si(粗)+2Cl2
=SiCl4
SiCl4+2H2
=Si(純)+4HCl

⑧ 工業制硅用什麼方法！

高純硅的製取：SiO2+2CSi+2CO↑（制粗硅）Si (粗硅)+2Cl2SiCl4（分餾提純SiCl4）SiCl4+2H2Si+4HCl