A crystalline silicon purification integrated system includes: the first crushing device, pickling device, raw material silicon ore furnace, the second crushing device, carbon removal device and electron beam smelting device; crude silicon material is crushed by the first crushing device; after pickling crushing material by the acid pickling device, slag washing and smelting are carried out in the raw material silicon ore furnace to obtain raw silicon. After the second crusher breaks the raw material silicon, the carbon removal device calcines to reduce the carbon content in the crushed material produced by the second crusher. The electron beam melting device removes phosphorus from the calcined crushed material by smelting, and scans the raw material with area change and warms up according to the first predetermined power. The solid-liquid interface between the molten pool and the crystallized material is utilized. The impurities are continuously collected and volatilized into the molten pool; the polycrystalline silicon semi-finished products are obtained by controlling the scanning mode of the electron beam gun with unchanged area and decreasing power gradually, and the bottom and top impurity enrichment zones of the polycrystalline silicon semi-finished products are sawed to obtain polycrystalline silicon.
【技术实现步骤摘要】
晶体硅提纯集成系统
本技术涉及多晶硅生产
,具体涉及一种晶体硅提纯集成系统。
技术介绍
人类进入新世纪以来,光伏发电得到了快速发展,以晶硅为原材料制备的光伏发电设备得到了广泛应用,晶硅光伏将在相当长的时间内保持太阳能光伏发电的主流地位,晶硅光伏发电的主要原料为太阳能级多晶硅,随着光伏发电的快速发展,人们对多晶硅的制备在质量上、能耗、环境和成本等方面提出越来越高的要求,其目标是不断适应光伏发电平价上网的要求。国内,制备太阳能级多晶硅的方法,主要有改良西门子法(化学法)、硅烷法(化学法)和冶金法等。其中改良西门子法占绝对份额市场,但成本在120元/kg左右,下降难度仍然较大。现有的冶金法制备太阳能级多晶硅提纯集成技术,虽然具有质量较好、能耗较低、环境友好的优势,但综合成本仍然偏高,其产品市场份额很小。国家十二五重大科技支撑项目:“冶金法制备太阳能级多晶硅关键技术研究及工业示范(2011BAE031301)”项目中工艺技术集成现状是:工艺路线:特制工业硅→简易定向凝固→湿法冶金Ⅰ→渣洗精炼→简易定向凝固→湿法冶金Ⅱ→真空定向凝固→一次精整→电子束熔炼→二次精整。达到的技术指标:B≤0.1ppmP≤0.1ppm、金属杂质≤0.1ppm、C≤0.4ppm、O≤1ppm、电阻率:0.8—3.0Ω•CM、少子寿命:≥3μs、光电转换效率≥17.5%,综合耗电:58kwh/kg,直接生产成本:138元/kg。上述现有技术存在工艺路线较长、能耗较高及生产成本较高的技术问题,例如:对原料要求高,需生产特制工业硅,导致对硅石、石油焦等质量要求高;由于除硼要求的温度高,导致 ...
【技术保护点】
1.一种晶体硅提纯集成系统,其特征在于,包括:第一破碎装置、酸洗装置、原料硅矿热炉、第二破碎装置、除碳装置、电子束熔炼装置;第一破碎装置将粗硅料破碎至30~150目,以获得第一破碎料;酸洗装置将第一破碎装置生产出的第一破碎料进行酸洗,以去除第一破碎料表面的杂质;原料硅矿热炉采用埋弧冶炼方式进行渣洗熔炼酸洗装置酸洗除杂后的第一破碎料以获得原料硅;第二破碎装置对原料硅矿热炉生产出的原料硅进行破碎,以获得第二破碎料,第二破碎料的目数为30~150目;除碳装置将第二破碎装置生产出的第二破碎料进行煅烧,以降低第二破碎料中的碳含量,其中煅烧后的第二破碎料中的碳含量小于0.4ppm;电子束熔炼装置包括控制装置、加料装置、炉体、设置在炉体内的两个熔炼坩埚、一个水冷铜坩埚及对应设置在熔炼坩埚、水冷铜坩埚上方电子束枪,控制装置控制加料装置、熔炼坩埚、水冷铜坩埚、电子束枪工作,两个熔炼坩埚平行设置,水冷铜坩埚设置在两个熔炼坩埚下方,且位于两个熔炼坩埚之间,加料装置设置在炉体上,以在控制装置的控制下将预定量的煅烧后的第二破碎料加入到两个熔炼坩埚中,控制装置控制两个熔炼坩埚上方的电子束枪对两个熔炼坩埚中的第二破 ...
【技术特征摘要】
1.一种晶体硅提纯集成系统,其特征在于,包括:第一破碎装置、酸洗装置、原料硅矿热炉、第二破碎装置、除碳装置、电子束熔炼装置;第一破碎装置将粗硅料破碎至30~150目,以获得第一破碎料;酸洗装置将第一破碎装置生产出的第一破碎料进行酸洗,以去除第一破碎料表面的杂质;原料硅矿热炉采用埋弧冶炼方式进行渣洗熔炼酸洗装置酸洗除杂后的第一破碎料以获得原料硅;第二破碎装置对原料硅矿热炉生产出的原料硅进行破碎,以获得第二破碎料,第二破碎料的目数为30~150目;除碳装置将第二破碎装置生产出的第二破碎料进行煅烧,以降低第二破碎料中的碳含量,其中煅烧后的第二破碎料中的碳含量小于0.4ppm;电子束熔炼装置包括控制装置、加料装置、炉体、设置在炉体内的两个熔炼坩埚、一个水冷铜坩埚及对应设置在熔炼坩埚、水冷铜坩埚上方电子束枪,控制装置控制加料装置、熔炼坩埚、水冷铜坩埚、电子束枪工作,两个熔炼坩埚平行设置,水冷铜坩埚设置在两个熔炼坩埚下方,且位于两个熔炼坩埚之间,加料装置设置在炉...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘应宽,温卫东,冯全义,周雪梅,杨麒,卢赞东,严刚,李洋,姜丽华,锁晓峰,
申请(专利权)人:宁夏东梦能源股份有限公司,
类型:新型
国别省市:宁夏,64
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