[發明專利]一種利用硅切割廢料制備高純硅的方法

有效

• 申請號: 202011458320.3
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112456499B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 雷云;李展超;馬文會;羨培帥
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01B33/037
• 分類號: C01B33/037
• 代理公司: 天津煜博知識產權代理事務所(普通合伙) 12246
• 代理人: 朱維

1.一種利用硅切割廢料制備高純硅的方法，其特征在于，具體步驟如下：

（1）將硅切割廢料、造渣劑和無氟無氯渣混合，在惰性氣氛中進行造渣精煉，經渣硅分離后得到塊狀硅和無氟無氯殘渣；所述造渣劑為CaO、SiO₂、MgO、Al₂O₃中的一種或多種，無氟無氯渣為不含氯化物、氟化物和鈉元素的氧化物渣，無氟無氯渣為以CaO-SiO₂為主要成分的氧化物渣；

（2）以共晶Al-Si、Ca-Si或Mg-Si合金為精煉劑，將步驟（1）塊狀硅與精煉劑混合后熔化形成過共晶的Al-Si、Ca-Si或Mg-Si熔體，經定向凝固、區域熔煉或晶體生長法對過共晶Al-Si、Ca-Si或Mg-Si熔體中的硅進行分離和提純得到超冶金級硅和共晶Al-Si、Ca-Si或Mg-Si合金；

（3）將步驟（2）超冶金級硅經真空定向凝固去除雜質得到高純硅。

2.根據權利要求1所述利用硅切割廢料制備高純硅的方法，其特征在于：步驟（1）硅切割廢料為金剛石線切割硅廢料、碳化硅線切割硅廢料、砂漿切割硅廢料的一種或多種。

3.根據權利要求1所述利用硅切割廢料制備高純硅的方法，其特征在于：步驟（1）造渣精煉的溫度不低于1773K，時間為0.5-10h。

4.根據權利要求1所述利用硅切割廢料制備高純硅的方法，其特征在于：步驟（2）定向凝固或區域熔煉中加熱器或樣品的移動速度為1-10μm/s，晶體生長法的籽晶桿的移動速率1-5mm/min。

5.根據權利要求1所述利用硅切割廢料制備高純硅的方法，其特征在于：步驟（3）真空定向凝固溫度不低于1723K，移動速度為1-10μm/s，真空度 10^-3Pa。