一种制备高纯硅的硅电解槽及其硅的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种制备高纯硅的硅电解槽及其硅的制备方法。包括设在同一层面的阴极预热室、中间操作室和晶体硅冷却室三个操作室，在相邻的两个操作室之间设有折叠门，在中间操作室下方设有与其连通的电解反应室。在电解反应室内设有熔融电解质，在熔融电解质内设有阳极装置，阳极装置用于固定阳极极片，阳极极片通过阳极接线与直流供电系统正极连接。在阴极预热室、中间操作室和晶体硅冷却室内的上方设有轨道，轨道上设有移动的阴极移动装置，阴极移动装置上设有阴极母线，阴极母线下方通过阴极导杆连接阴极装置，阴极装置用于固定阴极极片。本发明专利技术具有工艺简单、操作方便、机械化和自动化程度高、环保节能等优点。

Silicon electrolytic cell for preparing high purity silicon and preparation method of silicon

The invention relates to a silicon electrolytic cell for preparing high-purity silicon and the preparation method of silicon. Includes a cathode preheating chamber, located at the same level in the middle of the operating room and crystal silicon cooling chamber three operating room, folding door is arranged between the two adjacent to the operating room, below the middle operation chamber is provided with a reaction chamber communicated with electrolysis. In the electrolytic reaction chamber is provided with a molten electrolyte, anode device is arranged within the molten electrolyte, anode device for fixed anode plate and anode plate through the anode wiring is connected with the DC power supply system of cathode. At the top of the cathode preheating chamber, intermediate operation chamber and the cooling chamber is provided with a crystal silicon track, cathode mobile devices are arranged on the track movement of the mobile device is provided with a cathode cathode busbar, cathode busbar through the cathode below the guiding rod is connected with the cathode device, cathode device for fixing cathode pole piece. The invention has the advantages of simple process, convenient operation, high mechanization and automation, environmental protection and energy saving, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种制备高纯硅的硅电解槽及其硅的制备方法
本专利技术涉及一种电解槽，尤其涉及一种熔盐电解法制备高纯硅的硅电解槽及其硅的制备方法。
技术介绍
硅是地壳上最丰富的半导体元素，是制备半导体和新型复合材料的重要原料。晶体硅在光、电等方面具有特殊的物理性质，使其在冶金、化工、微电子、光伏、太阳能等领域被广泛应用，其产量和用量也标志着一个国家的电子工业发展水平。晶体硅按纯度可以分为冶金级、太阳能级和电子级，其中冶金级硅是生产太阳能级和电子级硅的原料，不同纯度的晶体硅有不同的用途。晶体硅材料是光伏、太阳能和微电子领域的主要材料，市场占有率为80%～90%，因此降低原材料中硅材料的价格，对于促进相关领域的发展具有较大的促进作用。随着光伏、太阳能和微电子等领域的迅速发展，对太阳能级以上纯度的晶体硅需求量也原来越大。目前，工业上生产太阳能级以上纯度晶体硅的主要方法有改良西门子法和硅烷法。改良西门子法生产晶体硅具有工艺成熟、产品纯度高等优点；然而该方法存在工艺复杂、投资大、能耗高、污染严重、生产成本高等缺点。硅烷法生产晶体硅具有反应温度低、分解速度快、转化率高、对设备腐蚀小等优点；然而该方法存在工艺复杂、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于设在同一层面的阴极预热室、中间操作室和晶体硅冷却室三个操作室，在相邻的两个操作室之间设有折叠门，在中间操作室下方设有与其连通的电解反应室。在电解反应室内设有熔融电解质，在熔融电解质内设有阳极装置，阳极装置用于固定阳极极片，阳极极片通过阳极接线与直流供电系统正极连接。在熔融电解质的外侧设有内衬，内衬的外侧为槽壳。在阴极预热室、中间操作室和晶体硅冷却室内的上方设有轨道，轨道上设有移动的阴极移动装置，阴极移动装置上设有阴极母线，阴极母线下方通过阴极导杆连接阴极装置，阴极装置用于固定阴极极片。中间操作室上方设有阴极接线，生产时，阴极母线与阴极接线相连，阴极接线与直流...

【技术特征摘要】
1.一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于设在同一层面的阴极预热室、中间操作室和晶体硅冷却室三个操作室，在相邻的两个操作室之间设有折叠门，在中间操作室下方设有与其连通的电解反应室。在电解反应室内设有熔融电解质，在熔融电解质内设有阳极装置，阳极装置用于固定阳极极片，阳极极片通过阳极接线与直流供电系统正极连接。在熔融电解质的外侧设有内衬，内衬的外侧为槽壳。在阴极预热室、中间操作室和晶体硅冷却室内的上方设有轨道，轨道上设有移动的阴极移动装置，阴极移动装置上设有阴极母线，阴极母线下方通过阴极导杆连接阴极装置，阴极装置用于固定阴极极片。中间操作室上方设有阴极接线，生产时，阴极母线与阴极接线相连，阴极接线与直流供电系统负极相连。2.根据权利要求1所述的一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于三个操作室外侧设有上部密封罩。3.根据权利要求2所述的一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于三个操作室的上部密封罩顶部或侧部分别设有连通操作室内的保护气体排气装置、测温装置和气氛检测装置，每个操作室的上部密封罩的下部设有连通操作室内的保护气体进气装置。4.根据权利要求1所述的一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于在阴极预热室的底部设有预热装置。5.根据权利要求4所述的一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于在阴极预热室侧面设有进料门。6.根据权利要求1所述的一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于晶体硅冷却室的侧面设有出料门。7.根据权利要求1所述的一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于中间操作室的侧面设有熔盐进出料口。8.根据权利要求1所述的一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于内衬由石墨材料、耐火保温材料、加热元件和防渗层砌筑而成，其中由石墨材料砌筑电解反应室的槽膛；在石墨材料外侧砌筑用于槽膛保温的耐火保温材料，在耐火保温材料内镶嵌安装加热元件；在底部石墨材料下方和角部砌筑一层耐熔盐腐蚀的防渗层。9.根据权利要求1所述的一种制备高纯硅的硅电解槽，其特征在于槽壳由型钢或钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东方，白斌，刘伟，付松，
申请(专利权)人：沈阳铝镁设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21