[发明专利]一种制备高纯无水氯化锌的反应装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属化合物制造设备，特别涉及一种制备高纯无水氯化锌的反应装置。

背景技术

氯化锌是无机盐工业的重要产品之一，它应用范围极广。用量最大的如干电池(锌锰电池)的“电糊材料”、电镀等，以及焊药、木材防腐剂、媒染剂、有机合成工业的脱水剂和缩合剂、石油净化剂及活性炭的活化剂等等。

氯化锌的工业生产工艺并不复杂，国内外一般都是采用化合、净化、过滤、蒸发干燥、粉碎、包装来完成，一般都是利用氧化锌或锌渣或废锌液与盐酸反应来作为原料。这些传统的方法已经很成功。但是对工业生产成本来说，这种方法生产的高纯无水氯化锌的成本已经没有降低的空间。针对目前国内大量的多晶硅生产厂家由于技术不过关，导致排放数量巨大的有毒副产物四氯化硅的现状，采用锌还原四氯化硅的技术来生产高品位高纯无水氯化锌的工艺技术路线，同时解决数量巨大的有毒副产物四氯化硅的利用问题；即采用国家标准4#锌(锌含量≥99.5％)为原材料，将其熔化成液体来还原国内多晶硅厂排放的大量副产物四氯化硅(纯度≥97％)，然后加入少量的盐酸充分反应过量的锌，后蒸发除去盐酸，再继续升温到氯化锌沸点(732℃)以上获得高纯无水氯化锌蒸气，冷凝后即可获得纯度大于98％的无水氯化锌粉末。这样既可解决高纯无水氯化锌的生产成本问题，也为多晶硅生产中排放的数量巨大的有毒副产物四氯化硅找到了有效的大规模利用技术途径，一举两得。

针对这个工艺，本发明的贡献在于提供一套反应装置，其包括锌熔化池、四氯化硅储罐、盐酸储罐、反应池、排气管、收集器及加热的电阻丝关键部分，以及管件、密封圈、阀门等小件。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

为了实现锌还原四氯化硅的技术来生产高品位高纯无水氯化锌的工艺，本发明的目的在于提供一种制备高纯无水氯化锌的反应装置。利用本发明的反应装置，可采用国家标准4#锌还原国内多晶硅厂排放的大量副产物四氯化硅来制造纯度大于98％的无水氯化锌。

为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种一种制备高纯无水氯化锌的反应装置，该装置包括：

具有加热电阻丝的锌熔化池通过具有可通电加热保温的电阻丝缠绕的管道与反应池连接，这个管道上装有锌液开关阀和两个密封圈I；反应池外围具有可通电加热保温的反应池加热电阻丝，反应池与外界保护气体的保护气管道相通，并且具有排气管；四氯化硅储罐通过管道与反应池连接，管道上装有四氯化硅开关阀，管道与反应池连接处具有密封圈II；盐酸储罐通过管道与反应池连接，管道上装有盐酸开关阀，管道与反应池连接处具有密封圈III；氯化锌收集器I与反应池通过管道连接，管道上装有氯化锌气阀，并且在连接处设有密封圈IV；氯化锌收集器II通过管道与氯化锌收集器I连接，并且在连接处设有密封圈V；氯化锌收集器III通过管道与氯化锌收集器II连接，并且在连接处设有密封圈VI。

本发明一种制备高纯无水氯化锌的反应装置，由于采取上述的技术方案，采用石英玻璃及SUS304L等来源广泛的材料制造，其他特殊材料用量很少，因而成本不高；再加上外置的真空系统、保护气系统、循环冷却水系统和少量废气的处理系统，很好的保证了由国家标准4#锌以液态形式还原四氯化硅来制取高纯无水氯化锌的工艺路线的实现，而且环保效益非常显著。因此，采用本发明的反应装置，具有明显的技术及成本优势：而且结构紧凑新颖、能耗小、制造装配简单、运行经济成本低、操作方便、生产量可大可小的优点，还具有连续不间断生产的优势。

附图说明

附图为本发明制备高纯无水氯化锌的反应装置的结构示意图。

附图标记如下：1-锌熔化池，2-锌熔化加热电阻丝，3-锌液开关阀，4-密封圈I，5-反应池加热电阻丝，6-反应池，7-密封圈II，8-四氯化硅开关阀，9-四氯化硅储罐，10-盐酸储罐，11-盐酸开关阀，12-密封圈III，13-保护气管道，14-排气管，15-排气阀，16-密封圈IV，17-氯化锌气阀，18-氯化锌收集器I，19-密封圈V，20-氯化锌收集器II，21-密封圈VI，22-氯化锌收集器III。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的优选实施例。

附图为本发明制备高纯无水氯化锌的反应装置的结构示意图，如附图的实施例所示，该装置包括：