[發明專利]硅的冶金化學提純方法

無效

• 申請號: 201010550197.8
• 申請日: 2010-11-18
• 公開（公告）號: CN102464319A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 趙鈞永
• 申請（專利權）人: 趙鈞永
• 主分類號: C01B33/037
• 分類號: C01B33/037
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.提純硅的方法，包含以下步驟：

1)將硅、熔劑和除雜劑制成混合熔體；

其中，所述的熔劑為選自以下一組物質中的任意一種或一種以上物質的組合物：鋰、鉀、鋇、鍶、鈣、鈉、鑭、鈰、釹、釤、銪、釓、鋱、釔、鎂、鏑、鈧、鈹、鋁、鈦、錳、鋅、鉻、鎵、鐵、鎘、銦、鉈、鈷、鎳、鉬、錫、銩、鉛、鉍、銅、銀、金；

所述的除雜劑為選自分別包含以下元素的一組單質或化合物中的至少一種或一種以上的組合物：鉀、鋇、鍶、鈣、鈉、鑭、鈰、釹、釤、銪、釓、鋱、釔、鎂、鏑、鈧、鈹、鋁、鈦、鋯、釩、錳、鈮、鋅、鉻、鐵、鎘、銦、鈷、鎳；

2)任選精煉或純化該混合熔體；

3)從混合熔體中使硅結晶并分離出來；

4)任選除去獲得的硅晶體中殘余的熔劑成分。

2.提純硅的方法，包含以下步驟：

1)將硅、熔劑和除雜劑制成混合熔體；

其中，所述的熔劑為選自以下一組物質中的任意一種或一種以上物質的組合物：鋰、鉀、鋇、鍶、鈣、鈉、釤、銪、鎂、鈹、鋁、錳、鋅、鎵、錫、銩、鉛、鉍；

所述的除雜劑為選自分別包含以下元素的一組單質或化合物中的至少一種或一種以上的組合物：鉀、鋇、鍶、鈣、鈉、鑭、鈰、釹、釤、銪、釓、鋱、釔、鎂、鏑、鈧、鈹、鋁、鈦、鋯、釩、錳、鈮、鋅、鉻、鐵、鎘、銦、鈷、鎳；

2)精煉或純化該混合熔體，獲得硅和熔劑的混合物；

3)任選冷卻凝固所述的硅和熔劑的混合物；

4)蒸餾除去所述的硅和熔劑的混合物中的熔劑成分，獲得提純的硅。

3.根據權利要求1的方法，其特征是，步驟2)的精煉或純化處理，為選自以下一組精煉和純化處理中的任意一種或一種以上的聯合處理：真空精煉、精煉劑精煉、通氣精煉、過濾、超聲處理、電磁場處理、靜置處理、離心處理、直流電場處理。

4.根據權利要求1的方法，其特征是，步驟3)從混合熔體中使硅結晶的方法，為選自以下一組方法中的任意一種：冷卻凝固析出、定向凝固、直拉晶體生長、鑄造晶體生長。

5.根據權利要求2的方法，其特征是，步驟2)的精煉或純化處理，為選自以下一組精煉和純化處理中的任意一種或一種以上的聯合處理：真空精煉、精煉劑精煉、通氣精煉、過濾、超聲處理、電磁場處理、靜置處理、離心處理、直流電場處理。

6.根據權利要求2的方法，其特征是，步驟4)的蒸餾處理，為真空蒸餾處理。

7.根據權利要求6的方法，其特征是，真空蒸餾溫度低于純硅熔點。

8.除去硅中的硼雜質的方法，包含步驟：

1)將硅、熔劑和除雜劑制成混合熔體，其中，所述的除雜劑為選自分別包含以下元素的一組單質或化合物中的至少一種或一種以上的組合物：鉀、鋇、鍶、鈣、鈉、鑭、鈰、釹、釤、銪、釓、鋱、釔、鎂、鏑、鈧、鈹、鋁、鈦、鋯、釩、錳、鈮、鋅、鉻、鐵、鎘、銦、鈷、鎳；

2)任選精煉或純化該混合熔體；

3)從混合熔體中使硅結晶并分離出來；

4)任選除去獲得的硅晶體中殘余的熔劑成分。

9.除去硅中的硼雜質的方法，包含步驟：

1)將硅、熔劑和除雜劑制成混合熔體，其中，所述的除雜劑為選自分別包含以下元素的一組單質或化合物中的至少一種或一種以上的組合物：鉀、鋇、鍶、鈣、鈉、鑭、鈰、釹、釤、銪、釓、鋱、釔、鎂、鏑、鈧、鈹、鋁、鈦、鋯、釩、錳、鈮、鋅、鉻、鐵、鎘、銦、鈷、鎳；

2)精煉或純化該混合熔體，獲得硅和熔劑的混合物；

3)任選冷卻凝固所述的硅和熔劑的混合物；

4)蒸餾除去所述的硅和熔劑的混合物中的熔劑成分，獲得提純的硅。

10.除去硅中的磷雜質的方法，包含步驟：

1)將硅、熔劑和除雜劑制成混合熔體，其中，所述的除雜劑為選自分別包含以下元素的一組單質或化合物中的至少一種或一種以上的組合物：鉀、鋇、鍶、鈣、鈉、鑭、鈰、釹、釤、銪、釓、鋱、釔、鎂、鏑、鈧、鈹、鋁、鈦、鋯、釩、錳、鈮、鋅、鉻、鐵、鎘、銦、鈷、鎳；

2)任選精煉或純化該混合熔體；

3)從混合熔體中使硅結晶并分離出來；

4)任選除去獲得的硅晶體中殘余的熔劑成分。