[发明专利]一种流化床装置生产高纯度硅的新工艺

摘要

本发明的目的是提供一种能耗较低，投资相对较少的可以连续化生产且密闭循环的流化床装置生产高纯度硅的新工艺；采用高纯度四氯化硅与高纯度活泼金属进行还原反应制备高纯度硅材料。活泼金属可采用钠，镁，铝，锌等。本发明的效果是：通过以金属在流化床中还原四氯化硅，得到一种可以连续生产的高纯度硅产品，该产品纯度≥6N，为太阳能级多晶硅。同时该工艺与通常生产多晶硅的西门子法工艺比较，具有投资少，能耗低，成本低，无污染排放等优势。

主权项

1.一种流化床装置生产高纯度硅的新工艺，其特征在于：该工艺的流程是：(1)将工业硅制成300-700μm硅粉，与氯气混合在反应器中制成四氯化硅；(2)四氯化硅经多个四氯化硅精馏塔精馏后，制成高纯四氯化硅蒸气；(3)将金属提纯，制成高纯金属蒸气，通常可以采取电解其金属盐或对该金属进行精馏的方法，也可将电解和精馏结合对金属进行提纯；(4)将纯四氯化硅蒸气和提纯后的高纯金属的蒸气，送进流化床反应器，两者在反应器内进行还原反应得到硅；(5)流化床反应器直接输出高纯硅粒，或者将高纯硅粒送进过热器，进一步除杂质，然后将其定向凝固后得到太阳能级多晶硅锭；(6)流化床反应器里的尾气，进入旋风分离器回收硅粉；(7)尾气旋风分离后进入三级分离器；(8)一级分离器分离出未反应的金属蒸气，返回至(3)；二级分离器分离出金属氯化物，经电解后得到金属和氯气，分别返回至(3)和(1)；三级分离器分离出未反应的四氯化硅，返回至(2)；