一种分离硅和剩渣的方法

摘要

一种在使用造渣法提纯硅材料的过程中，提纯反应完成后，将已经提纯的硅和剩渣方便而有效分离的方法。根据此方法，在硅和渣剂之间的反应完成后，硅和剩渣仍处于液态时，将硅和剩渣的混合液体缓慢地倒入液体中，这种液体可以是水，或酸溶液，或碱溶液，或水基冷却液，或油基冷却液，让硅和剩渣发生骤冷，迅速将热量交换到冷却液的同时，硅和剩渣由于物理性能的不同而有效分离。当硅和剩渣骤冷，冷却凝固后，硅形成有一定大小的，譬如直径为3～10毫米的球状体或葡萄状体，剩渣形成泡沫和酥脆的细粒固体，剩渣的细粒固体不同硅球粘接，可以用简易的物理处理方法将硅取出。比如方法之一是通过轻柔的方法把剩渣揉成更细的小粒固体，同时使硅球保持原状，然后用湿法筛分，即可将硅球取出。

主权项

一种分离硅和渣的方法，其中包括用太阳炉，激光，聚光LED，中频炉，高频炉或者等离子体火焰炉或者其他高温熔炼炉将硅和渣熔化，对存在于硅中的杂质进行萃取提纯；其特征是，在液态的情况下，将所述的硅和渣熔体倒入冷却液里，进行液淬，使所述的熔体骤然冷却和凝固，利用硅和渣的膨胀系数和导热系数的不同，使硅凝固成球状体或者葡萄形状的硅球，剩渣碎裂成比硅球小得多的细粒并同硅分离，其中冷却液不含超过允许范围的可溶于硅料中的各项杂质。 2. 根据权利要求1所述的分离硅和渣的方法，其特征是在将所述的硅和渣的熔体进行所述液淬时，将硅和渣熔体缓慢的倒入冷却液中，用单股细流或多股细流或滴入的方式倒入冷却液中；所述的冷却液是水，或酸溶液，或碱溶液。 3. 根据权利要求1或2所述的分离硅和渣的方法，其特征是在这种冷却液中通气体；所述的气体包括氩气，氮气，氦气或空气。 4. 根据权利要求1或2所述的分离硅和渣的方法，其特征是冷却液的温度在1～70℃的范围内。 5. 根据权利要求1或2所述的分离硅和渣的方法，其特征是冷却液中的硼含量小于50ppb，磷含量小于50ppb，金属总含量小于10ppm。 6. 根据权利要求1或2所述的分离硅和渣的方法，其特征是冷却液的比重小于2.329g/cm3。 7. 根据权利要求1或2所述的分离硅和渣的方法，其特征是所述的分离为用筛分方法将硅球与剩渣相互分开。