电解生产和精炼金属的方法技术

本发明专利技术涉及电解生产和精炼具有高于约１０００℃熔点的金属，尤其是硅的方法，其中，提供第一电解槽，它具有：第一电解质的上层熔融电解质层，待精炼金属和至少一种比待精炼金属更昂贵的金属的合金的底层熔融合金层。该底层熔融合金层在第一槽中是阴极且阳极被设置在上层熔融电解质层中。还提供第二电解池，它具有：与待精炼金属相同的金属的上层熔融金属层，所述层构成阴极；底层熔融合金层，所述底层构成阳极，所述合金具有比待精炼金属更高的密度；和中间熔融电解质层，其密度位于上层和底层熔融层之间。两种电解质均是含有待精炼金属的氧化物的基于氧化物的电解质，并且该电解质处于熔融态且具有低于该工艺操作温度的熔点。含有待精炼金属的氧化物的原料被加入第一槽，直流电流通过阳极流向阴极使得待精炼的金属从阳极移动且以熔融态在阴极处沉积。可在两分离步骤中运转所述两个槽。一个用来生产合金，另一个用来从所述合金精炼金属。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电解生产和精炼具有高于约1000。C的高熔点的金属，尤其是硅，的方法。
技术介绍
对高纯度金属，尤其是高纯度太阳能级和电子级硅，有增长的需求。 用于太阳能电池的太阳能级硅原料一直是以半导体工业的电子级硅的 废料/废品为基础。电子级硅通过从冶金硅的硅烷生产和硅烷到硅的气相 还原来制备。然而，该方法非常昂贵。另外，现在半导体工业的废料/ 废品的可用量小，无法供应快速增长的太阳能电池市场。从美国专利No.3，219,561可知通过在与含氟化物和硅或锗的氧化物 的熔融盐浴相接触的阳极和与含氟化物的另 一熔融盐浴相接触的阴极 之间通直流电流来生产精炼硅和锗的方法，其中，所述浴被硅或锗和另 一金属的熔融合金隔开以还原所述硅或锗的氧化物为硅或锗并将其沉 积到阴极上。在该电解工艺中，硅或锗作为固体被沉积到阴极上。该固 体金属必须从阴极上移走并必须粉碎和用酸处理以除去截留在沉积在 阴极上的金属中的杂质。美国专利No.3,254,010中公开了另一种用于精炼不纯硅或锗的方 法，其中，电流经含有氟化物的熔融盐电解质通过阴极和阳极，其中阳 极由不纯硅或锗或不纯硅或锗和比硅或锗更昂贵的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用电解法生产和精炼金属的方法，其特征在于：　向第一电解槽提供：上层熔融电解质层，它包含基于氧化物的第一电解质，所述第一电解质含有待精炼金属的氧化物，其中所述第一电解质为熔融态且具有低于该工艺操作温度的熔点；设置在所述上层熔融电解质层中的阳极；和底层熔融合金层，它包含待精炼金属和至少一种比待精炼金属更昂贵的金属的合金，所述合金在第一电解槽中构成阴极，所述第一电解槽具有比该合金的密度低的密度；　将原料加入所述上层熔融电解质层，该原料包含待精炼金属的金属氧化物；　使直流电流通过所述阳极到所述阴极以还原所述金属氧化物来生产具有更高浓度待精炼金属的合金；　将所述第一电解槽的所述底层熔融合金层的所述合...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S唐纳，K约翰森，B迈尔，M恩沃尔，K恩沃尔，
申请(专利权)人：埃尔凯姆有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]