[发明专利]一种强化去除冶金级硅中硼的方法

摘要

本发明公开一种强化去除冶金级硅中硼的方法，属于硅提纯技术领域。本发明所述方法将含硼的冶金级多晶硅和金属铝混合均匀得到混合物料，混合物料与添加剂均匀混合后，在氩气气氛中进行感应熔炼，待物料完全熔化后，在感应加热条件下进行向上或向下的定向凝固，析出的硅晶体被电磁力富集到铝硅熔体的一端形成富集相，相对应的反向为共晶铝硅合金；定向凝固结束后，机械分离硅晶体的富集相和共晶铝硅合金；将硅晶体的富集相磨成细粉，再用混酸浸出硼、铪及其他中间相后得到高纯硅；本发明所述以少量的铪元素作为添加剂强化了冶金级硅中硼杂质的去除，明显提高了硼的去除率，同时，添加的铪也可以被有效去除，不会对硅造成二次污染。

主权项

一种强化去除冶金级硅中硼的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）将含硼的冶金级多晶硅和金属铝混合均匀得到混合物料，混合物料与添加剂均匀混合后，在氩气气氛中进行感应熔炼，待物料完全熔化后，在感应加热条件下进行向上或向下的定向凝固，析出的硅晶体被电磁力富集到铝硅熔体的一端形成富集相，相对应的反向为共晶铝硅合金；（2）将步骤（1）中得到的硅晶体富集相与共晶铝硅合金沿分界面切割分离，将硅晶体富集相磨成粒度小于186μm的细粉，用体积比为1~9:1~3:1~3的浓盐酸、浓硝酸和浓硫酸的混酸浸出1~10小时，去除富集在晶界处和液相中的硼、铪后获得高纯硅；（3）将切割后的共晶铝硅合金在600℃~1000℃下保温1~50小时，使硼与铪形成化合物并充分沉淀在合金底部，机械切除合金底部5~50毫米厚度的部分，剩余的共晶铝硅合金含硼量低，可重新返回到步骤（1）中作为原料循环使用；所述添加剂为金属铪、硅铪合金或铝铪合金，金属铪的添加量在全部原料中的含量以原子计为1~4000ppma。