怎样从二氧化硅中提取硅

2025-03-23 09:44:14
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回答1:

1. SiO2+2C==Si+2CO
2. Si+2Cl2==SiCl4
3. SiCl4+2H2==Si+4HCl
第一步 是粗硅 含有未反应完全的杂质碳第二步 转化为SiCl4 沸点较低 50多度 容易转化为气体 从而起到和杂质碳分离的目的,第三步 用还原剂把硅从化合态还原为纯净单质硅

回答2:

1. SiO2+2C==Si+2CO 这是粗硅的一种制法
Na2SiF4 + 4Na == Si +6NaF 这是粗硅的另一种制法
2. Si + 2Cl2 == SiCl4
SiCl4 + Na == Si + 4NaCl 最后用区域熔融法得到高纯硅。

回答3:

硅石大量用作建筑材料的原料,也是无机盐工业的重要原料。用化学方法可将硅石加工成一系列硅化合物。硅石一般指纯度较高的天然石英砂即二氧化硅,在自然界中分布广,储藏量大,很多国家都有大型优质矿,开采量大。
加工方法 硅石经化学加工,除还原生产单质硅外,首先得到硅化合物的母体产品硅酸钠(俗称水玻璃),主要有碱法和硫酸钠法两种。
碱法 硅石不溶于水和酸,但易与碱反应生成硅酸钠,所以碱法是硅石化学加工的主要方法。碱法又分为干法(纯碱法)和湿法(烧碱法)。
①干法(纯碱法) 将含二氧化硅99%以上的硅石粉碎到50~80目,与纯碱按一定比例配合,在1100~1350℃的高温下焙烧4~6h,生成熔融态物料,反应式为:
xSiO2+nNa2CO3—→nNa2O·xSiO2+nCO2
式中x和n的摩尔比称为硅酸钠的模数,工业用硅酸钠的模数一般为1.0~3.8。选择不同的配料比可得到不同模数的产品。在高温生产中碱易损失,故配碱量往往要稍高于模数要求的理论量。
得到的熔融物料除含硅酸钠外,还含有未反应的硅石等水不溶物,用水溶解分离掉熔融体中不溶物,得到无色透明的粘稠液体即硅酸钠产品。
干法易于制造高模数的硅酸钠产品,生产条件要求不太苛刻,易于工业生产。但能耗大,操作条件差。
②湿法(烧碱法) 将粉碎至120目以上的硅石粉(SiO2)含量高于99%),与烧碱按一定比例(由产品模数而定)配合,放入带搅拌的加压反应釜中,通蒸汽加热到175℃以上,压力控制在811kPa以上,反应4~6h,冷却后过滤,除去未反应的二氧化硅,即可得到液体硅酸钠产品,反应式为:
xSiO2+2nNaOH—→nNa2O·xSiO2+nH2O
湿法能耗低,操作环境较好,但不易得高模数产品。
硫酸钠法 将含二氧化硅达98%的硅石粉碎到80目,与硫酸钠(其配比按产品的模数定)和煤粉按一定比例配合,在反射炉内反应。首先硫酸钠还原成硫化钠,后者与硅石反应得硅酸钠,同时放出二氧化硫。反应式为:
Na2SO4+4C—→Na2S+4CO
nNa2S+xSiO2+3/2nO2—→nNa2O·xSiO2+nSO2
在反应中硫酸钠往往还原不完全,在高温下呈熔融态浮于硅酸钠熔体表面,称为硝水,硝水的腐蚀性极强,易腐蚀炉衬,同时遇水易爆炸。并且该反应中产生二氧化硫,污染环境,故工业上很少采用。