一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，特别涉及一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法。本发明专利技术方法是将晶体硅切割工序中产生的“超细碳化硅废料”、“一次切割废料”和“二次切割废料”这三种废料按照任意比例进行混合作为原料，进行酸洗除杂后进行高温真空处理，配入二氧化硅粉料，加入粘结剂，混合均匀后压制成球团并烘干，放入矿热炉或电弧炉内，进行高温冶炼制备出纯度≥99.9wt％的高纯硅，对高纯硅再进行定向凝固，得到太阳能级的多晶硅产品。本发明专利技术将晶体硅切割工序中产生的废料变废为宝，并通过电热冶炼的方法获得了太阳能级的多晶硅，实现了资源的高效再生利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
，特别涉及。
技术介绍
全球的石油和煤炭等化学能源日益紧张，环境问题也日加突出。而太阳能因取之不尽、用之不竭、清洁环保、安全可靠等优势成为人类未来解决能源和环境双重危机最重要的新能源，太阳能发电产业已进入了高速发展期。制造太阳能电池的核心材料是晶体硅片，它是由太阳能级的高纯多晶硅锭或单晶硅棒经过多线切割而成的。多线切割是采用碳化硅微粉作为切割刃料、聚乙二醇液体为分散和冷却介质，用钢丝带动碳化硅微粉将晶体硅切磨成晶体硅片。在多线切割的过程中，会有高达50%左右的晶体硅被切磨成超细硅粉进入到切割废料浆中损失掉了。在晶体硅的切割工序中，会产生以下三种废料: (I)超细碳化硅废料:切割晶体硅所用的刃料是碳化硅微粉，它是由大颗粒的碳化硅破碎分级得到的。在生产碳化硅切割刃料这个过程中，会有约占碳化硅总重量的40%、粒度小于2000目的超细碳化硅微粉副产品，这些超细碳化硅微粉因粒度小于2000目难以用于晶体硅的切割而成为了废料，故在此称它为“超细碳化硅废料”。(2) 一次切割废料:在晶体硅的切割过程中，会产生大量的切割废料浆，切割废料浆的主要成分有聚乙二醇、碳化硅微粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）将晶体硅切割工序中产生的“超细碳化硅废料”、“一次切割废料”和“二次切割废料”这三种废料按照任意比例进行混合作为原料，将原料先用无机酸酸洗除杂，再进行超声酸洗除杂，最后进行水洗烘干；（2）将烘干的原料于400?1700℃，真空度≤10Pa的条件下进行高温真空处理，保温0.5?5h，去除硼、磷等杂质，得到硼和磷含量都≤10ppm的除杂原料；（3）将除杂净化后的原料配入二氧化硅粉料，加入粘结剂，混合均匀后压制成球团并烘干，二氧化硅粉料的配入量是理论配入量的1.2?2.5倍，配料计算所依据的反应方程式为：SiC+S...

【技术特征摘要】
1.一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法，其特征在于按照以下步骤进行: (1)将晶体硅切割工序中产生的“超细碳化硅废料”、“一次切割废料”和“二次切割废料”这三种废料按照任意比例进行混合作为原料，将原料先用无机酸酸洗除杂，再进行超声酸洗除杂，最后进行水洗烘干； (2)将烘干的原料于400-1700°C，真空度彡IOPa的条件下进行高温真空处理，保温0.5-5h，去除硼、磷等杂质，得到硼和磷含量都< IOppm的除杂原料； (3)将除杂净化后的原料配入二氧化硅粉料，加入粘结剂，混合均匀后压制成球团并烘干，二氧化硅粉料的配入量是理论配入量的1.2-2.5倍，配料计算所依据的反应方程式为:SiC+Si02=Si+C0，方程式中的SiC为切割废料和切割二次废料原料中所含的碳化硅总重量; (4)将烘干后的球团放入矿热炉或电弧炉内，进行高温冶炼制备出纯度>99.9wt%的闻纯娃； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢鹏飞，庄艳歆，李大纲，都兴红，边雪，付念新，涂赣峰，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：