[发明专利]一种冶金级硅中磷和硼的去除方法

权利要求书

1.一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于包括以下步骤：

1)造渣：

(1)将块状硅料装入熔炼炉中熔炼，再将造渣剂覆盖在块状硅料上，得硅块混料；

(2)对熔炼炉抽真空，当真空抽至800～1200Pa时停止抽气，再充氩气至8000～12000Pa后停止充氩气；

(3)将硅块混料加热融化，通入水蒸气，再将熔化的混料浇注在熔炼坩埚下方的承接石墨坩埚上，冷却后，取出硅料；

2)酸洗：

(1)将造渣后的硅料破碎磨粉，得硅粉；

(2)将硅粉用盐酸浸泡；

(3)将盐酸浸泡后的硅粉用稀王水浸泡；

(4)将稀王水浸泡后的硅粉用氢氟酸浸泡，得已去除磷和硼的冶金级硅。

2.如权利要求1所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于在造渣步骤的步骤(1)中，所述熔炼炉采用真空中频感应熔炼炉。

3.如权利要求1所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于在造渣步骤的步骤(1)中，所述造渣剂为CaO-SiO₂-CaF₂体系，按质量比，造渣剂与块状硅料的配比为0.2～2。

4.如权利要求3所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于所述CaO-SiO₂-CaF₂体系的组成及其按质量百分比为氧化钙10％～40％，氟化钙5％～20％，余为二氧化硅。

5.如权利要求1所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于在造渣步骤的步骤(3)中，所述将硅块混料加热融化，是采用中频加热装置将硅块混料加热融化，加热温度为1500～1700℃。

6.如权利要求1所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于在造渣步骤的步骤(3)中，所述通入水蒸气，是利用氩气为载体，将水蒸气通入到熔融的液体中；按体积比，氩气∶水蒸气＝1∶(0.1～1)，流量为0.5～3L/min，通入水蒸气的时间为0.5～5h。

7.如权利要求1所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于在酸洗步骤的步骤(1)中，所述将造渣后的硅料破碎磨粉，是过100～150目筛。

8.如权利要求1所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于在酸洗步骤的步骤(2)中，所述盐酸的摩尔浓度为1～6mol/L，所述浸泡的温度为40～100℃，浸泡的时间为5～24h；浸泡后用去离子水冲洗。

9.如权利要求1所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于在酸洗步骤的步骤(3)中，所述稀王水，是在王水中加入1～5倍王水体积的水；所述浸泡的温度为50～100℃，浸泡的时间为5～24h；浸泡后用去离子水冲洗。

10.如权利要求1所述的一种冶金级硅中磷和硼的去除方法，其特征在于在酸洗步骤的步骤(4)中，所述稀王水，是在王水中加入1～5倍王水体积的水；所述氢氟酸的摩尔浓度为1～15mol/L；所述浸泡的温度为40～100℃，浸泡的时间为5～24h；所述硅粉用氢氟酸浸泡后再加入氢氟酸体积20％的氨水，浸泡后用去离子水冲洗。