[发明专利]由二氧化硅制备太阳能级硅

权利要求书

1.纯硅制备方法，包括用一种或多种纯碳源还原通过从水溶液中沉淀纯化的硅氧化物，优选通过在酸化剂中沉淀溶解在水相中的硅氧化物纯化的硅氧化物，优选纯化的二氧化硅。

2.如权利要求1所述的方法，

特征在于

沉淀悬液在沉淀期间的pH值小于2，优选小于1.5，特别优选小于1，尤其优选小于0.5。

3.如权利要求1和2任一项所述的方法，

特征在于

所述纯碳源或碳源之一包括天然源有机化合物、碳水化合物、石墨、焦炭、煤、碳黑、热炭黑、未热解的碳水化合物，特别是热解糖，

优选在于高纯度碳水化合物或高纯度热解碳水化合物用于该整个方法的至少一个方法步骤中作为所述碳源或作为所述碳源之一。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，

特征在于

在该方法的构成步骤中，使用SiO₂，特别是经酸沉淀纯化的二氧化硅，作为热解时的消泡剂，通过热解碳水化合物获得碳。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，

特征在于

高纯度碳化硅是由二氧化硅和碳水化合物在该方法的构成步骤中制得，并且该碳化硅优选用于一种或多种下面目的：

a)用于反应器部件衬里

b)用于制备高炉冶炼法的电极

c)作为与经酸沉淀纯化的二氧化硅反应的碳源

d)作为另一碳源与经酸沉淀纯化的二氧化硅反应的反应促进剂。

6.如权利要求1-5之一所述的方法，

特征在于

经沉淀纯化过的硅氧化物，优选二氧化硅，与至少一种纯碳源和任选存在的碳化硅，优选高纯度碳化硅和任选存在的硅，一起存在于，

a)含有纯化的硅氧化物和至少一种纯碳源和任选存在的碳化硅和任选存在的硅的配制物中，和/或

b)含有纯化的硅氧化物和任选存在的碳化硅和任选存在的硅的配制物中，和/或

c)含有至少一种纯碳源和任选存在的碳化硅和任选存在的硅的配制物中，

并且各个配制物任选含有粘合剂。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，

特征在于

用一种或多种纯碳源对纯化的硅氧化物的还原反应在电弧炉中、在热中子炉中、在感应炉中、在回转炉中和/或在微波炉中进行。

8.如权利要求1-7之一所述的方法，

特征在于

用一种或多种纯碳源对纯化的硅氧化物的还原反应在衬有高纯度耐火材料的反应空间中进行并且任选地所用电极由高纯度材料组成。

9.如权利要求1-8之一所述的方法，

特征在于

获得熔融纯硅，其任选通过区域熔融进一步纯化。

10.配制物，

特别是用于如权利要求1-9之一所述的方法的配制物，

特征在于

它是根据选择项a)、b)和/或c)的配制物，包括

a)纯硅氧化物以及至少一种纯碳源和任选存在的碳化硅和任选存在的硅，

b)纯硅氧化物和任选存在的碳化硅和任选存在的硅，

c)至少一种纯碳源和任选存在的碳化硅和任选存在的硅

并且各个配制物任选含有粘合剂。

11.反应器和/或电极，特别是用于工业炉，例如感应、直流电炉和/或交流电炉，的反应器和/或电极，

特征在于

反应器具有碳化硅或渗入硅的碳化硅电极和/或

在于电极含有碳化硅或渗入硅的碳化硅，所述碳化硅或渗入硅的碳化硅优选是通过如权利要求5所述的方法获得的。

12.反应器(0)，优选如权利要求11所述的反应器，

特征在于

用于熔融和任选用于还原，特别是用至少一种或多种碳源还原硅氧化物，的反应器或反应器(0)的至少反应空间(1)具有金属放出口(3)和任选具有出渣口(2)

-具有带至少两层的夹层结构，和

-反应空间(1)或反应器内衬有高纯度耐火材料的第一层(7)，特别是内衬有高纯度碳化硅或高纯度石墨，

-最外层(6)，起绝缘和/或杂质扩散屏障的作用，特别是在高温下，和

-任选在外侧具有机械稳定的最外层(8)。