多晶硅的生产方法技术

本发明专利技术公开了多晶硅的生产方法，解决了现有技术中多晶硅的生产成本偏高，生产周期长以及微硅粉利用价值低的技术问题。多晶硅的生产方法包括以下步骤：将硅原料、碳单质和氯气反应生成含有粉尘、气态氯化铁、气态氯化铝、气态氯化硅的烟气；对烟气进行换热处理；去除烟气中的粉尘，输出第一粉体和第一无尘气；使第一无尘气中气态氯化铁冷凝为固态氯化铁，输出第一气固混合物；对第一气固混合物进行气固分离处理，输出第二粉体和第二无尘气；使第二无尘气中气态氯化铝冷凝为固态氯化铝，输出第二气固混合物；对第二气固混合物进行气固分离处理，输出第三粉体和第三无尘气；使第三无尘气中气态氯化硅冷凝为液态氯化硅；将液态氯化硅还原为多晶硅。还原为多晶硅。还原为多晶硅。

【技术实现步骤摘要】
多晶硅的生产方法


[0001]本专利技术涉及硅石、微硅粉、硅铁、氯化硅和多晶硅的
，具体而言，涉及多晶硅的生产方法。

技术介绍

[0002]二氧化硅的化学式为SiO2，有晶态和无定形两种形态。自然界中存在的二氧化硅如石英、石英砂等统称硅石。硅石是生产工业硅(即金属硅粉)和硅铁(即硅铁合金，又叫矽铁)的主要原料。其中，工业硅的制备主要采用碳热法，即以原矿硅石为原料，石油焦、冶金焦、木炭、木片、低灰煤等为还原剂，在矿热电炉中高温熔炼(1800℃以上)，从硅石中还原出金属硅，其为无渣埋弧高温熔炼过程。硅铁合金的制备也主要采用碳热法，即以原矿硅石、钢屑和还原剂(大多使用冶金焦)为原料，经过1500～1800℃高温还原的硅熔于铁液中，即形成硅铁合金，是冶炼行业重要的合金品种。
[0003]微硅粉即硅灰，是矿热电炉冶炼工业硅或硅铁合金时，炉内高温区域的硅石与碳质还原剂在还原气氛下反应产生的SiO、CO及少量金属气体经逸出后迅速氧化冷凝为粒径0.3μm左右的球状亚微米级非晶二氧化硅颗粒。碳热法对原矿硅石的利用率不高，其产生的低价值的微硅粉占比原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多晶硅的生产方法，包括以下步骤：将硅原料、碳单质和氯气反应生成含有粉尘、气态氯化铁、气态氯化铝、气态氯化硅的烟气，所述硅原料为硅石粉和/或微硅粉；对烟气进行换热处理；去除烟气中的粉尘，输出第一粉体和第一无尘气；使第一无尘气中气态氯化铁冷凝为固态氯化铁，输出第一气固混合物；对第一气固混合物进行气固分离处理，输出第二粉体和第二无尘气；使第二无尘气中气态氯化铝冷凝为固态氯化铝，输出第二气固混合物；对第二气固混合物进行气固分离处理，输出第三粉体和第三无尘气；使第三无尘气中气态氯化硅冷凝为液态氯化硅，输出第一冷凝液和第一不凝气；将液态氯化硅还原为多晶硅。2.如权利要求1所述的多晶硅的生产方法，其特征在于：将硅石粉、碳单质和氯气在1723～2230℃下反应生成所述烟气；或将硅石粉、微硅粉、碳单质和氯气在1723～2000℃下反应生成所述烟气。3.如权利要求2所述的多晶硅的生产方法，其特征在于：所述烟气中还含有气态氯化钛，生产方法还包括步骤：使第三无尘气中的气态氯化硅和气态氯化钛同步冷凝，即所述第一冷凝液中还含有液态氯化钛；或者，首先使第三无尘气中的气态氯化钛冷凝，输出第二冷凝液和第二不凝气；然后使第二不凝气中的气态氯化硅冷凝为液态氯化硅，输出第一冷凝液和第一不凝气。4.如权利要求3所述的多晶硅的生产方法，其特征在于：所述第一无尘气的温度为350～600℃；所述第一气固混合物的温度为230～300℃；所述第一不凝气的温度为0～30℃；当使气态氯化钛和气态氯化硅同步冷凝时，所述第二气固混合物的温度为120～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高麟，樊彬，王绅，
申请(专利权)人：成都易态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：