[發明專利]一種基于硅廢料分級的再生多晶硅鑄錠工藝

在審

• 申請號: 202011199657.7
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112195513A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 王強;陳聰;宋帥迪;程傲霜;王松;靳松華;盛春華
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

1.一種基于硅廢料分級的再生多晶硅鑄錠工藝，其特征在于步驟如下：

步驟1、將不同批次和不同來源的多晶硅廢料進行粉碎并放入容器中混合攪拌；

步驟2、分別從容器的不同位置隨機抽取硅廢料X份，X為不小于7的自然數；

步驟3、將取出的X份硅廢料分別裝入標準的柱形容器內壓緊，并測量兩端間的電阻，并計算該X份硅廢料的電阻率，及電阻率的平均值；

步驟4、如果滿足下述條件：X份硅廢料的電阻率與平均值之差的絕對值小于平均值的10%，則認為硅廢料已混合均勻；否則繼續攪拌硅廢料，并轉至步驟3，直到滿足上述條件；

步驟5、根據所述硅廢料混合均勻后電阻率的平均值落在預先劃分的區間，將硅廢料進行分級，電阻率平均值越低，硅廢料的純度越高，硅廢料等級越高，將同一等級的硅廢料按照對應的鑄錠工藝進行再生多晶硅鑄錠。

2.根據權利要求1所述的基于硅廢料分級的再生多晶硅鑄錠工藝，其特征在于：所述容器為長方體容器，分別從長方體容器內的六個面的中心、八個頂點和體心處取硅廢料，共15份硅廢料。

3.根據權利要求1所述的基于硅廢料分級的再生多晶硅鑄錠工藝，其特征在于：步驟1中，粉碎至粒徑5mm以下。

4.根據權利要求3所述的基于硅廢料分級的再生多晶硅鑄錠工藝，其特征在于：步驟2中，硅廢料取100-200克。

5.根據權利要求1所述的基于硅廢料分級的再生多晶硅鑄錠工藝，其特征在于：步驟3中，柱形容器為圓柱形容器，內直徑為2cm。

6. 根據權利要求5所述的基于硅廢料分級的再生多晶硅鑄錠工藝，其特征在于：本發明采用雙電源鑄錠爐進行晶硅鑄錠，雙電源鑄錠爐具有頂部加熱器和底部加熱器，單種等級硅廢料的鑄錠工藝中的頂部加熱器和底部加熱器的在硅料熔化階段和降溫結晶階段的加熱時間如下：

第七等級硅廢料：電阻率平均值在0.3-0.4Ω·cm區間

硅料熔化階段，頂部加熱器加熱時間1213min，側壁加熱器加熱時間1150min；

降溫結晶階段，頂部加熱器加熱時間2442min，側壁加熱器加熱時間2300min；

第六等級硅廢料：電阻率平均值在0.4-0.5Ω·cm區間

硅料熔化階段，頂部加熱器加熱時間1174min，側壁加熱器加熱時間1111min；

降溫結晶階段，頂部加熱器加熱時間2333min，側壁加熱器加熱時間2191min；

第五等級硅廢料：電阻率平均值在0.5-0.6Ω·cm區間

硅料熔化階段，頂部加熱器加熱時間1140min，側壁加熱器加熱時間1077min；

降溫結晶階段，頂部加熱器加熱時間2228min，側壁加熱器加熱時間2086min；

第四等級硅廢料：電阻率平均值在0.7-0.9Ω·cm區間

硅料熔化階段，頂部加熱器加熱時間1116min，側壁加熱器加熱時間1053min；

降溫結晶階段，頂部加熱器加熱時間2114min，側壁加熱器加熱時間1972min；

第三等級硅廢料：電阻率平均值在0.9-1.2Ω·cm區間

硅料熔化階段，頂部加熱器加熱時間1075min，側壁加熱器加熱時間1012min；

降溫結晶階段，頂部加熱器加熱時間1995min，側壁加熱器加熱時間1853min；

第二等級硅廢料：電阻率平均值在1.2-2Ω·cm區間

硅料熔化階段，頂部加熱器加熱時間1040min，側壁加熱器加熱時間977min；

降溫結晶階段，頂部加熱器加熱時間1870min，側壁加熱器加熱時間1728min；

第一等級硅廢料：電阻率平均值在＞2Ω·cm

硅料熔化階段，頂部加熱器加熱時間1012min，側壁加熱器加熱時間949min；

降溫結晶階段，頂部加熱器加熱時間1749min，側壁加熱器加熱時間1607min。