[发明专利]一种太阳级超高纯纳米硅粉的宏量制备方法

摘要

本发明公开了一种太阳级超高纯纳米硅粉的宏量制备方法，包括以下步骤利用太阳级硅锭金刚石线切割成硅片过程中产生的片状硅粉作为原材料，并进行预处理；将预处理后的硅粉放入含有金属离子、氧化剂和化学切割剂的第一化学溶液中，通过化学切割生成纳米硅粉；分别用第一清洗液、第二清洗液、去离子水清洗纳米硅粉，去除纳米硅粉形成的金属颗粒；将纳米硅粉放入第二化学溶液中，通过微化学刻蚀形成圆球状纳米硅粉；将圆球形纳米硅粉先后进行去离子水清洗、高速离心机脱水、N2保护气氛烘干，即可得到太阳级超高纯纳米硅粉。本发明采用化学切割和微刻蚀技术制备超高纯、尺寸可控的纳米硅粉，大幅提升了太阳级废硅粉的回收利用附加值。

主权项

一种太阳级超高纯纳米硅粉的宏量制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、利用太阳级硅锭金刚石线切割成硅片过程中产生的片状硅粉作为原材料，并进行预处理，片状硅粉具有微米及亚微米尺寸，纯度为99.9999％，预处理具体包括：首先将片状硅粉放入质量百分比1～10％HF溶液中去SiO2氧化层，清洗时间为60～1200秒，清洗温度为5～30℃；然后使用去离子水清洗3‑5次；将湿硅粉放入N2保护气氛炉，在120～200℃烘干；S2、将预处理后的硅粉放入含有金属离子、氧化剂和化学切割剂的第一化学溶液中，通过化学切割生成纳米硅粉；所述金属离子选自金离子、银离子、铜离子和铁离子中的一种或多种；所述氧化剂选自H2O2、HNO3、H2CrO4溶液中的一种或多种；所述化学切割剂为HF；所述步骤S2中金属离子的浓度为0.0001～1mol/L，氧化剂的浓度为0.001～5mol/L，化学切割剂的浓度为1～20mol/L，步骤S2的反应时间为10～3600秒；S3、分别用第一清洗液、第二清洗液、去离子水清洗纳米硅粉，去除纳米硅粉附着的金属颗粒；所述第一清洗液为硝酸溶液；所述第二清洗液为氢氟酸溶液；S4、将纳米硅粉放入第二化学溶液中，通过微化学刻蚀形成圆球状纳米硅粉；所述第二化学溶液选自以下溶液中的一种：NaOH溶液、KOH溶液、四甲基氢氧化铵溶液；S5、将圆球形纳米硅粉先后进行去离子水清洗、高速离心机脱水、N2保护气氛烘干，即可得到太阳级超高纯纳米硅粉。