一种冶金级硅中杂质硼去除的方法技术

本发明专利技术公开了一种冶金级硅中杂质硼去除的方法，包括以下步骤：S1：用含硼的冶金级硅和金属铝混合得到混合物料；S2：将步骤S1得到的混合物料在惰性气体的氛围中放入熔炼炉中进行熔炼；S3：待步骤S2的混合物料完全熔化后得到熔体，进行保温，在惰性气体氛围中，向熔体中通入惰性气体‑氢气混合气体进行除杂反应；S4：停止通入混合气体，进行定向凝固，使初生硅富集到熔体的一端形成富集相，杂质硼富集到熔体另一端铝硅合金中；S5：富集完成后，用倾倒法或机械切割法将初生硅与铝硅合金分离，使硅中的杂质硼去除。本发明专利技术通过氢与硼反应，提高了定向凝固提纯冶金级硅过程中硼的去除率，使去除率达到98.5%，是一种低成本、高效、绿色环保的硅提纯新技术。

【技术实现步骤摘要】
一种冶金级硅中杂质硼去除的方法
本专利技术涉及冶金级硅的提纯技术，具体涉及一种冶金级硅中杂质硼去除的方法。
技术介绍
随着全球经济的发展，人类对能源的需求不断增长，太阳能作为一种清洁的可再生能源，相关的研究和开发得到了快速发展。太阳能级硅是制备太阳能电池的主要原料，其需求量正逐年增加。光伏产业的爆发式增长使得太阳能级硅材料的供给出现巨大缺口。目前工业上制备太阳能级硅的方法主要为改良西门子法，该法通过复杂的化学过程将冶金级硅提纯，所获产品纯度高、质量好，但存在建设投资大、产品效率低、环境友好性差等缺点。因此，寻求一种高效、环保、低成本的方法对光伏行业可持续健康发展尤为重要。冶金法作为一种规模大小可控、工艺简单、无副产品污染的提纯工艺，目前正受到各国研究者和企业的广泛关注。冶金法使用冶金级硅为原料，根据硅和杂质之间物理化学性质的差异，采用真空精炼、定向凝固、造渣精炼、酸浸、溶剂精炼等方法，逐步减少硅中杂质的含量，最终得到太阳能级多晶硅。定向凝固工艺是冶金法制备太阳能级硅的一个重要环节，它通过控制温度场变化使得铸锭单向生长，并利用杂质在固、液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶金级硅中杂质硼去除的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：用含硼的冶金级硅和金属铝混合均匀得到混合物料；/nS2：将步骤S1得到的混合物料在惰性气体的氛围中放入熔炼炉中进行熔炼；/nS3：待步骤S2的混合物料完全熔化后得到熔体，进行保温，在惰性气体氛围中，向熔体中通入惰性气体-氢气混合气体进行除杂反应；/nS4：反应完成后，停止通入混合气体，进行定向凝固，使初生硅富集到熔体的一端形成富集相，杂质硼富集到熔体另一端的铝硅合金中；/nS5：富集完成后，用倾倒法或机械切割法将初生硅与铝硅合金分离，使硅中的杂质硼去除。/n

【技术特征摘要】
1.一种冶金级硅中杂质硼去除的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：用含硼的冶金级硅和金属铝混合均匀得到混合物料；
S2：将步骤S1得到的混合物料在惰性气体的氛围中放入熔炼炉中进行熔炼；
S3：待步骤S2的混合物料完全熔化后得到熔体，进行保温，在惰性气体氛围中，向熔体中通入惰性气体-氢气混合气体进行除杂反应；
S4：反应完成后，停止通入混合气体，进行定向凝固，使初生硅富集到熔体的一端形成富集相，杂质硼富集到熔体另一端的铝硅合金中；
S5：富集完成后，用倾倒法或机械切割法将初生硅与铝硅合金分离，使硅中的杂质硼去除。


2.根据权利要求1所述冶金级硅中杂质硼去除的方法，其特征在于，所述金属铝的纯度大于99%，与冶金级硅的比例为（1~9）：（9~1）。


3.根据权利要求1所述冶金级硅中杂质硼去除的方法，其特征在于，所述熔炼炉为电磁感应炉或电阻炉。


4.根据权利要求1所述冶金级硅中杂质硼去除的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余文轴，梅杰，魏鹏，陈浩，辛云涛，胡丽文，党杰，游志雄，张生富，扈玫珑，徐健，邱贵宝，吕学伟，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50