一种冶金法多晶硅渣洗除硼工艺

摘要

本发明涉及冶金法多晶硅提纯技术领域，特别是涉及一种多晶硅渣洗除硼工艺。其技术方案是采用冶金法渣洗除硼，利用前后两次相同复合渣剂预熔成渣剂熔池，加入工业硅熔化，硅液中的B与渣剂发生氧化反应，使B形成多元渣相，通过渣金分离，去除硅中的B杂质，可得到硼的含量达到0.15ppmw的太阳能级高纯度多晶硅。本发明工艺操作简单，成本低，装置由传统中频炉组合改造而成，所使用后的渣剂再添加新的SiO2、CaO可反复使用，有利于大规模产业化推广。

主权项

一种冶金法多晶硅渣洗除硼工艺，选择硼含量小于25ppmw为原料的工业硅，其特征在于将复合渣剂按照重量百分比为Na2SiO355％‑70％，SiO225％‑30％，CaO5％‑10％，各组分含量之和为100％，混合均匀，装入感应熔炼炉中预先加热并熔化复合渣剂；当复合渣剂熔化后，加入工业硅，复合渣剂与原料工业硅的质量比为1∶1～2.5；逐步提高感应熔炼炉的中频感应电源功率，使硅料熔化，利用硅液下沉和渣剂上浮的相对运动以及感应炉的电磁搅拌作用进行渣洗，硅液温度保持在1700～1800℃；当渣液全部上浮到硅液的表面，将硅液和渣液采用虹吸原理进行分离，将硅液倒入另一存有预熔复合渣剂形成的渣剂熔池的感应炉中，进行二次渣洗；当二次渣洗完成后，静置5‑10分钟，再将硅液与渣液分离，硅液倒入具有定向功能的模具中，冷却后取出硅锭，可得到硼的含量低于0.3ppmw，最低可达到0.15ppmw的太阳能级高纯度多晶硅。