[发明专利]一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法

摘要

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法。本发明方法是将晶体硅切割工序中产生的“超细碳化硅废料”、“一次切割废料”和“二次切割废料”这三种废料按照任意比例进行混合作为原料，进行酸洗除杂后进行高温真空处理，配入二氧化硅粉料，加入粘结剂，混合均匀后压制成球团并烘干，放入矿热炉或电弧炉内，进行高温冶炼制备出纯度≥99.9wt％的高纯硅，对高纯硅再进行定向凝固，得到太阳能级的多晶硅产品。本发明将晶体硅切割工序中产生的废料变废为宝，并通过电热冶炼的方法获得了太阳能级的多晶硅，实现了资源的高效再生利用。

主权项

一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）将晶体硅切割工序中产生的“超细碳化硅废料”、“一次切割废料”和“二次切割废料”这三种废料按照任意比例进行混合作为原料，将原料先用无机酸酸洗除杂，再进行超声酸洗除杂，最后进行水洗烘干；（2）将烘干的原料于400‑1700℃，真空度≤10Pa的条件下进行高温真空处理，保温0.5‑5h，去除硼、磷等杂质，得到硼和磷含量都≤10ppm的除杂原料；（3）将除杂净化后的原料配入二氧化硅粉料，加入粘结剂，混合均匀后压制成球团并烘干，二氧化硅粉料的配入量是理论配入量的1.2‑2.5倍，配料计算所依据的反应方程式为：SiC+SiO2=Si+CO，方程式中的SiC为切割废料和切割二次废料原料中所含的碳化硅总重量；（4）将烘干后的球团放入矿热炉或电弧炉内，进行高温冶炼制备出纯度≥99.9wt％的高纯硅；（5）将制得的高纯硅在真空度≤10‑2Pa、冷却速率≤1mm/min的条件下，于1450‑1600℃进行定向凝固，冷却出炉后将硅锭底部和顶部分别切除20％‑30％的杂质高度，得到太阳能级的多晶硅产品。