高纯SiF_4气体中杂质的定量分析方法研究

高纯度四氟化硅(SiF4)是新型硅烷法制备多晶硅的一种重要原料,其纯度影响硅烷及多晶硅的纯度及用途。本文对国内外市场上SiF4产品质量做了对比分析,并对以氟硅酸为原料生产SiF4气体中:含氧氟硅化合物、碳氢化合物、氟化氢、金属元素、碘等杂质提出定量分析方法。为国内生产高端的SiF4产品检测提供帮助。     

四氯化硅和四氟化硅的研究比较

SiCl4主要是作为改良西门子法生产多晶硅的副产物得到,SiF4主要是作为磷肥工业的副产物氟硅酸分解得到,但是二者纯度都不能满足生产多晶硅的要求,需进行分离纯化得到高纯物质。本文针对SiCl4和SiF4的物化性质、合成工艺、精制方法、应用前景等方面做了探讨和比较,指出SiF4比SiCl4更具应用前景。     

湿法磷酸中氟的测定

湿法(萃取)磷酸的生产是用硫酸分解磷矿石。磷矿石与硫酸反应,生成磷酸和磷石膏:Ca5(PO4)3F＋5 H2SO4＋nH2O→3H3PO4＋5CaSO4·nH2O+HF所产生的氟化氢继续与原料中的二氧化硅或共它含硅化合物作用,生成四氟化硅:4HF＋SiO2→SiF4+2H2O四氟化硅与水作用生成氟硅酸:3 SiF4 + 2H2O→2 H2SiF6＋SiO2SiF4+2HF→H2SiF6此时只有少量SiF4和HF逸入气相,而大部分的氟留在磷酸中,影响磷酸的净化,并严重腐蚀设备。     

四氟化硅的生产概况

四氟化硅（SiF4）是电子工业中的一种重要原料，它还能用作光导纤维、太阳能电池和水泥硬化剂等的原料。详细介绍了SiF4的物理、化学性质及危险特性。SiF4的工业生产方法主要有硫酸法、六氟硅酸盐热解法和Si-HF直接合成法3种。电子工业用SiF4需要有较高的纯度，重点介绍了SiF4的精制工艺，同时还介绍了SiF4经济概况。     

氟硅酸盐制取四氟化硅的研究进展

SiF4多被应用于电子行业和半导体行业,氟硅酸盐制备SiF4是制备方法中的一种.本文介绍了氟硅酸盐的性质,制备方法,以及氟硅酸盐制备SiF4的方法,并对部分氟硅酸盐制备SiF4的条件及产物进行了对比.     

湿法磷酸降低过滤系统结垢方法初探

湿法磷酸生产中过滤系统结垢严重,利用同离子效应的有关原理,在混酸中加入H2SiF6可减少Na2SiF6和K2SiF6的结晶量,有效降低真空抽滤时Na2SiF6和K2SiF6的结垢量。     

萃取磷酸生产中磷氟化合物的性质分析(续完)

氟硅酸是由以SiF4为核心的过氟氟硅酸nH2F2.SiF4、氟硅酸H2F2.SiF4和氧氟硅酸H2O.SiF4组成,萃取磷酸不是正磷酸H3PO4,而是以氟磷酸——mH2O.nH2F2.(P2O5.kSiF4)形式存在的,HF、SiF4还可与硫酸结合成氟硫酸。分析了在萃取磷酸浓缩过程中,当磷酸能量浓度CE(H3PO4)>73.13%条件下,SiF4与P2O5的能量系数α(SiF4)与α(P2O5)相接近,因此要从氟磷酸中脱氟非常困难,尤其是从含有Fe2O3、Al2O3、MgO等杂质的萃取磷酸中脱氟更为困难。     

萃取磷酸生产中磷氟化合物的性质分析(待续)

氟硅酸是由以SiF4为核心的过氟氟硅酸nH2F2.SiF4、氟硅酸H2F2.SiF4和氧氟硅酸H2O.SiF4组成,萃取磷酸不是正磷酸H3PO4,而是以氟磷酸——mH2O.nH2F2.(P2O5.kSiF4)形式存在的,HF、SiF4还可与硫酸结合成氟硫酸。分析了在萃取磷酸浓缩过程中,当磷酸能量浓度CE(H3PO4)73.13%条件下,SiF4与P2O5的能量系数α(SiF4)与α(P2O5)相接近,因此要从氟磷酸中脱氟非常困难,尤其是从含有Fe2O3、Al2O3、MgO等杂质的萃取磷酸中脱氟更为困难。     

普钙含氟废气的回收利用

普钙生产中废气的主要成分是SiF4 。若直接排入大气 ,将严重污染环境。为治理含氟废气 ,沿用已久的方法是处理成Na2 SiF6,本文提出的方法是处理成MgSiF6,同时也有精碘制成。     

SiF_4气体中(SiF_3)_2O的净化方法

高纯度四氟化硅(SiF4)是电子工业中的一种重要原料,能用于光导纤维、太阳能电池和水泥硬化剂等的原料。详细介绍了SiF4气体中(SiF3)2O的生成原理和(SiF3)2O的净化方法,六氟二甲硅醚的纯化方法有活性炭吸附法,与含氟化氢的浓硫酸,氟气,氟化剂等物质发生反应,其中详细介绍了活性炭对四氟化硅气体中的杂质的净化效果。     

利用氟硅酸与电石灰制备四氟化硅工艺研究

为加快磷肥副产氟资源的综合利用,同时解决电石灰堆放占用大量土地、污染水资源等问题,采用磷肥副产氟硅酸与电石灰反应制备四氟化硅同时副产氟化钙,制备出高附加值、高品质的氟化物。重点研究了氯化钙与氟硅酸的配料比、反应温度、氯化钙溶液浓度、母液循环等因素对氟硅酸钙收率的影响,同时也分析了氟硅酸钙热解温度对四氟化硅产品质量的影响。研究结果表明,在氯化钙溶液浓缩至质量分数为60%、反应温度为55 ℃、氯化钙与氟硅酸质量比为2∶1条件下,氟硅酸钙的单批收率可达到86%;氟硅酸钙在350 ℃静态分解1 h,分解率达到99%,所得四氟化硅产品质量符合硅烷制备和无水氟化氢制备对原料的要求,所得副产物氟化钙产品质量满足行业标准（YB/T 5217—2019《萤石》）的要求。该方法氟、硅资源能够充分利用,且工艺简单、便于操作、易于工业化生产,为磷肥副产氟硅酸的综合利用提供了一定的指导方向。     

四氟化硅的工艺研发及进展状况

四氟化硅是电子工业中的一种重要原料,随着多晶硅等行业迅猛发展需求量逐渐增大。详细介绍了四氟化硅的应用及市场情况,并对氟气合成法、氟硅酸盐热解法、硫酸法、氢氟酸直接反应法这4种主要生产方法进行详细论述,讨论了各工艺方法的生产原理、工艺简述、研究状况并对工艺的优缺点进行了评价。就目前市场形势分析,国内四氟化硅需开发高端产品,以适应市场需求和参与国际竞争。     

双氦离子化气相色谱仪分析四氟化硅气体中微量杂质

介绍了一种利用双通道氦离子化气相色谱仪(PDHID),分析四氟化硅中微量硅烷、磷烷、氟代烷、C2～C3碳氢化合物以及常见气体杂质的方法.由于四氟化硅具有很强的腐蚀性,在对其进行分析时,利用阀切割系统将大量的四氟化硅主要成分切割,及时地将四氟化硅反吹出去,使其不进入检测器系统.经过将四氟化硅气体进样检测验证,该方法能够有效测定四氟化硅气体中多种微量杂质.     

利用等离子反应器从SiF_4与CH_4制备HF和SiC的探索研究

研究了一个新型反应,即SiF_4气体与CH_4气体反应生成无水HF气体和SiC固体。该反应在最大能量为20eV的等离子反应器的固定床中进行,反应一段时间后,收集反应器壁上固体,通过分析固体中的碳含量来判断四氟化硅和甲烷的反应情况。结果表明:四氟化硅和甲烷可以发生反应,但是速度十分缓慢。     

氟硅酸钠热解制备四氟化硅气体影响因素研究

磷肥副产物氟硅酸钠热解可制备四氟化硅气体,该方法无废弃物产生,生产成本较低,具有广阔的发展前景。对影响氟硅酸钠热解的各种因素进行了一系列静态实验研究,实验发现,氟硅酸钠热解的最佳反应温度应保持在中温区（500～700 ℃）,反应压力维持在常压或微负压状态。利用该法生产四氟化硅气体具有气体纯度高和无副产物产生的特点。     

挤压氟吸收工艺

介绍一种在湿法磷酸或磷脂生产过程中用水吸收四氟化硅制备氟硅酸的专利技术。该工艺是将加压水通过挤压吸收塔的喉颈吸收四氟化硅，同时将气体中的硅胶和热量一并带出，在循环液槽中冷却并分离出硅胶后用泵加压再循环吸收。挤压吸收塔是与传统的氟吸附设备不同的传质设备。采用此工艺，吸收率可提高到９９％；投资小、运行费用低，产酸浓度高。     

磷矿伴生硅资源制备单质硅的探讨

综述了国内外以四氟化硅、氟硅酸钠（钾）、无定SiO2为硅源制备单质硅的主要方法,并对以无定SiO2为硅源制备单质硅的工艺条件进行了研究与探索。     

湿法磷酸副产物制取冰晶石综述

目前国内湿法磷酸副产的四氟化硅气体主要用水吸收得到氟硅酸或进一步加工为氟硅酸钠,只有少量用来生产氟化铝、氢氟酸和冰晶石。主要介绍国内外用湿法磷酸副产物生产冰晶石技术,分析对比各种技术的优缺点,提出湿法磷酸副产物的综合利用思路。