專利名稱：一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域中的一種將硅和雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，分離后得到的硅料可以作為光伏電池的原材料進(jìn)行再利用。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體及光伏加工中會產(chǎn)生大量含有碳化硅或氮化硅雜質(zhì)的硅料，將硅料與碳 化硅或氮化硅雜質(zhì)分離開來，使其可作為光伏電池的原材料。由于現(xiàn)有處理技術(shù)的原因，導(dǎo) 致大量含有碳化硅或氮化硅雜質(zhì)的硅料難以應(yīng)用，造成了極大的浪費(fèi)?，F(xiàn)有技術(shù)已有較多采用泡沫浮選、重力浮選、離心分離等方法來分離硅料與碳化 硅的報道，分離后得到的硅料由于除雜不夠徹底一般難以直接作為光伏電池的原材料再次 利用，且較多報道的方法污染隱患較嚴(yán)重，環(huán)保后續(xù)處理工作量巨大，且硅粉回收率較低。也有現(xiàn)有技術(shù)去除硅中的碳化硅和氮化硅雜質(zhì)的報道，例如第310卷第15期 2008 年 7 月的晶體生長學(xué) 艮 艮道的 “A novel approach for recycling of kerf loss silicon fromcutting slurry waste for solar cell applications ^^M^C^WWllM 漿料中的硅鋸屑作為制作太陽能電池的應(yīng)用”文章中就涉及采用高溫熔融過濾法來去除硅 中的碳化硅和氮化硅，雖然在一定程度上能夠去除硅中的碳化硅和氮化硅雜質(zhì)，但顆粒小 于10 μ m的碳化硅仍然難以去除，且該方法由于操作條件較苛刻，分離成本高，不易于進(jìn)行 批量處理。造渣是煉鋼領(lǐng)域中常規(guī)的一種處理過程，具體如下由造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)后形成 的反應(yīng)物和殘留的各種雜質(zhì)分布在上層進(jìn)入渣層，熔化的鋼液分布在下層，對位于鋼液上 層的渣層進(jìn)行扒渣，完成鋼液與雜質(zhì)的分離。但在太陽能光伏領(lǐng)域?qū)枧c雜質(zhì)的分離很少采用類似煉鋼領(lǐng)域中的造渣工序。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種將硅和雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，采用造渣、 扒渣的方法來分離硅中的碳化硅或氮化硅雜質(zhì)，分離后得到的硅料可以作為光伏電池的原 材料進(jìn)行再利用。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；(2)向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)；(3)硅液扒渣，完成硅與雜質(zhì)的分離。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；(2)向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)；(3)造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)后形成的反應(yīng)物和殘留的各種雜質(zhì)分布在上層形成渣層，硅液分布在下層，對位于硅液上層的渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅液分開，完成硅與雜質(zhì)的 分離。通常渣層的熔化溫度高于硅的熔化溫度，當(dāng)渣層和硅液共同形成的整個體系的溫度維系在1410-2000°C，渣層通常主要以固體形式存在，硅液以液體形式存在，這樣的狀態(tài) 便于用扒渣工具對渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅液容易分開，同時完成硅與雜質(zhì)的分離的。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有雜質(zhì)的硅料置于加熱設(shè)備中；(2)將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；(3)向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)；(4)硅液扒渣，完成硅與雜質(zhì)的分離。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中扒渣后增加定向凝固、去硅錠頭部步驟。增加定向凝固、去硅錠頭部步驟是為了去除硅料中的金屬雜質(zhì)，因為由于造渣劑 中引入了金屬元素的原因，有可能會導(dǎo)致分離后得到的硅料中的金屬雜質(zhì)含量偏高，由于 金屬雜質(zhì)與硅的分凝系數(shù)不同，在經(jīng)過定向凝固后，硅料凝固成硅錠，金屬雜質(zhì)會向硅錠頭 部聚集，經(jīng)過去除硅錠頭部后，可以得到降低了金屬雜質(zhì)含量的硅料。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的雜質(zhì)是碳化硅。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的雜質(zhì)是氮化硅。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度范圍在1410-2000°C。本發(fā)明的加熱方式是不受限制的，可以是電阻加熱、微波加熱、紅外加熱、感應(yīng)加 熱或其他具有加熱功能性質(zhì)方式中的任意一種。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑是堿性造渣劑。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)的時間為 2-300分鐘。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的混有雜質(zhì)的硅料來源于太陽能領(lǐng) 域或半導(dǎo)體領(lǐng)域的硅片加工中產(chǎn)生的廢棄物。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的堿性造渣劑可以是SiO2與堿金屬 氧化物的混合物。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的堿金屬氧化物可以是Ca0、Mg0、 Ba0、Na20、K20的任意一種或幾種的混合物。堿金屬氧化物與碳化硅或氮化硅雜質(zhì)反應(yīng)生成 硅酸鹽，生成的硅酸鹽都聚集在硅液上層的渣中；同時沒有反應(yīng)完全的碳化硅或氮化硅也 與熔渣具有良好的潤濕性，都被包覆在熔渣中。一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中還可以加入助熔劑，所述的助熔劑為 Al2O3^CaF2, CaCl2, NaCl中的任意一種或幾種的混合。助熔劑可以在加熱時起助熔作用。造渣劑按重量百分比為10% -40% SiO2 40% -80%堿金屬氧化物，0% -30% 助熔劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施效果比較 造渣劑選用重量百分比例為30% SiO2 50% CaO 20% Al2O3為本發(fā)明的優(yōu)選 方案，采用該配比的造渣劑進(jìn)行分離可以得到除碳化硅或氮化硅較完全的硅料，完全觀察 不到碳化硅或氮化硅的存在，分離效果佳。本發(fā)明的工作原理碳化硅與氮化硅十分穩(wěn)定，常溫下很難與各種酸、堿及混合酸 反應(yīng)，所以在常溫下很難實(shí)現(xiàn)硅與碳化硅或氮化硅的分離，但碳化硅與氮化硅在硅熔融狀 態(tài)下能夠與堿迅速反應(yīng)生成硅酸鹽，本發(fā)明利用這一原理，將混有碳化硅或氮化硅雜質(zhì)的 硅料加熱至硅液狀態(tài)，加入堿性造渣劑與碳化硅與氮化硅進(jìn)行反應(yīng)，生成的硅酸鹽都聚集 在硅液上層的渣中；同時沒有反應(yīng)完全的碳化硅或氮化硅也與熔渣具有良好的潤濕性，都 被包覆在熔渣中，扒出熔渣，實(shí)現(xiàn)硅與碳化硅或氮化硅的完全分離。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)硅與碳化硅或氮化硅雜質(zhì)的分離，分離得到的硅 料可以作為光伏電池的原材料進(jìn)行再利用，同時本發(fā)明適用于批量處理，降低了分離硅中 的雜質(zhì)所需的處理周期。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；(2)向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)； (3)硅液扒渣，完成硅與雜質(zhì)的分離。實(shí)施例2、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；(2)向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)；(3)造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)后形成的反應(yīng)物和殘留的各種雜質(zhì)分布在上層形成渣層， 硅液分布在下層，對位于硅液上層的渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅液分開，完成硅與雜質(zhì)的 分離。實(shí)施例3、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中扒渣后增加定向凝固、去硅錠 頭部步驟。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例4、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的雜質(zhì)是碳化硅。其余同 實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?。實(shí)施例5、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的雜質(zhì)是氮化硅。其余同 實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?。實(shí)施例6、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度為1410°C。其余同 實(shí)施例1-實(shí)施例5中的任意一個實(shí)施例。實(shí)施例7、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度為1450°C。其余同 實(shí)施例1-實(shí)施例5中的任意一個實(shí)施例。實(shí)施例8、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度為1500°C。其余同 實(shí)施例1-實(shí)施例5中的任意一個實(shí)施例。實(shí)施例9、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度為1600°C。其余同 實(shí)施例1-實(shí)施例5中的任意一個實(shí)施例。實(shí)施例10、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度為1700°C。其余同 實(shí)施例1-實(shí)施例5中的任意一個實(shí)施例。實(shí)施例11、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度為1800°C。其余同 實(shí)施例1-實(shí)施例5中的任意一個實(shí)施例。實(shí)施例12、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度為1900°C。其余同 實(shí)施例1-實(shí)施例5中的任意一個實(shí)施例。實(shí)施例13、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中加熱的溫度為2000°C。其余同 實(shí)施例1-實(shí)施例5中的任意一個實(shí)施例。實(shí)施例14、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑是堿性造渣劑。 其余同實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?。實(shí)施例15、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為2分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例16、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng)時間為5分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例17、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為8分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例18、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為10分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例19、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為20分鐘 。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例20、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為40分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例21、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為60分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例22、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為80分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例23、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為100分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例24、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為150分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例25、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為200分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例26、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為250分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例27、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑與雜質(zhì)的反應(yīng) 時間為300分鐘。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例14中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例28、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的混有雜質(zhì)的硅料來源 于太陽能領(lǐng)域或半導(dǎo)體領(lǐng)域的硅片加工中產(chǎn)生的廢棄物。其余同實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤?例3。實(shí)施例29、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的造渣劑是SiO2與堿金 屬氧化物的混合物。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例28中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例30、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的堿金屬氧化物是CaO。 其余同實(shí)施例1-實(shí)施例28中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例31、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的堿金屬氧化物是MgO。 其余同實(shí)施例1-實(shí)施例28中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例32、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的堿金屬氧化物是BaO。 其余同實(shí)施例1-實(shí)施例28中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例33、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中所述的堿金屬氧化物是Na20。 其余同實(shí)施例1-實(shí)施例28中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例34、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中造渣劑按重量百分比為 10% -40% SiO2 40%-80%堿金屬氧化物。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例33中的任意一種實(shí) 施例。
實(shí)施例35、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中還可以在造渣劑中加入重量百分比為0%-30% Al2O315其余同實(shí)施例34。實(shí)施例36、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中還可以在造渣劑中加入重量 百分比為0%-30% CaF2。其余同實(shí)施例34。實(shí)施例37、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中還可以在造渣劑中加入重量 百分比為0%-30% CaCl2。其余同實(shí)施例34。實(shí)施例38、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中還可以在造渣劑中加入重量 百分比為0%-30% NaCl。其余同實(shí)施例34。實(shí)施例39、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中還可以在造渣劑中加入重量 百分比為20% Al203+NaCl。其余同實(shí)施例34。實(shí)施例40、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有碳化硅雜質(zhì)的硅料置于加熱設(shè)備中；(2)將混有碳化硅雜質(zhì)的硅料加熱至1450°C ；(3)向混有碳化硅雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑的成分為20% SiO2 70% CaO, 20% CaF2，造渣劑與碳化硅雜質(zhì)反應(yīng)；(4)硅液扒渣，完成硅與碳化硅雜質(zhì)的分離。實(shí)施例41、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有碳化硅雜質(zhì)的硅料置于加熱設(shè)備中；(2)將混有碳化硅雜質(zhì)的硅料加熱至1500°C ；(3)向混有碳化硅雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑的成分為25% SiO2 50% CaO 25% Al2O3，造渣劑與碳化硅雜質(zhì)反應(yīng)；(4)造渣劑與碳化硅雜質(zhì)反應(yīng)后形成的反應(yīng)物和殘留的碳化硅雜質(zhì)分布在上層形 成渣層，硅液分布在下層，對位于硅液上層的渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅液分開，完成硅 與碳化硅雜質(zhì)的分離。實(shí)施例42、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有氮化硅雜質(zhì)的硅料置于加熱設(shè)備中；(2)將混有氮化硅雜質(zhì)的硅料加熱至1700°C ；(3)向混有氮化硅雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑的成分為30% SiO2 50% CaO 20% Al2O3，造渣劑與氮化硅雜質(zhì)反應(yīng)；(4)硅液扒渣，完成硅與氮化硅雜質(zhì)的分離。實(shí)施例43、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有氮化硅雜質(zhì)的硅料置于加熱設(shè)備中；(2)將混有氮化硅雜質(zhì)的硅料加熱至1800°C ；(3)向混有氮化硅雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑的成分為30% SiO2 70% MgO，造渣劑與氮化硅雜質(zhì)反應(yīng)；(4)造渣劑與氮化硅雜質(zhì)反應(yīng)后形成的反應(yīng)物和殘留的氮化硅雜質(zhì)分布在上層形 成渣層，硅液分布在下層，對位于硅液上層的渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅液分開，完成硅 與氮化硅雜質(zhì)的分離。實(shí)施例44、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為
(1)將混有碳化硅、氮化硅雜質(zhì)的硅料置于加熱設(shè)備中；(2)將混有碳化硅、氮化硅雜質(zhì)的硅料加熱至1900°C ；(3)向混有碳化硅、氮化硅雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑的成分為25% SiO2 65% BaO，10% CaF2，造渣劑與碳化硅、氮化硅雜質(zhì)反應(yīng)；(4)造渣劑與碳化硅、氮化硅雜質(zhì)反應(yīng)后形成的反應(yīng)物和殘留的碳化硅、氮化硅雜 質(zhì)分布在上層形成渣層，硅液分布在下層，對位于硅液上層的渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅 液分開，完成硅與碳化硅、氮化硅雜質(zhì)的分離。實(shí)施例45、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中其操作步驟為(1)將混有碳化硅、氮化硅雜質(zhì)的硅料置于加熱設(shè)備中；(2)將混有碳化硅、氮化硅雜質(zhì)的硅料加熱至2000°C ； (3)向混有碳化硅、氮化硅雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑的成分為10% SiO2 80% Na2O 10% Al2O3，造渣劑與碳化硅、氮化硅雜質(zhì)反應(yīng)；(4)造渣劑與碳化硅、氮化硅雜質(zhì)反應(yīng)后形成的反應(yīng)物和殘留的碳化硅、氮化硅雜 質(zhì)分布在上層形成渣層，硅液分布在下層，對位于硅液上層的渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅 液分開，完成硅與碳化硅、氮化硅雜質(zhì)的分離。實(shí)施例46、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中造渣劑的成分為25% SiO2 50% CaO 25% CaF20其余同實(shí)施例40-45中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例47、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中造渣劑的成分為25% SiO2 60% Na2O 15% CaF20其余同實(shí)施例40-45中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例48、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中造渣劑的成分為10% SiO2 70% BaO 20% CaCl20其余同實(shí)施例40-45中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例49、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中造渣劑的成分為40% SiO2 55% MgO 5% NaCl0其余同實(shí)施例40-45中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例50、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中造渣劑的成分為35% SiO2 60% K2O 5% NaClo其余同實(shí)施例40-45中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例51、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中扒渣后增加定向凝固、去硅錠 頭部步驟。其余同實(shí)施例40-50中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例52、一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其中將經(jīng)過扒渣后得到的硅料置 于定向凝固設(shè)備中進(jìn)行定向凝固得到硅錠，去除硅錠頭部即得到高純度硅料。其余同實(shí)施 例40-50中的任意一種實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于其操作步驟為(1)將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；(2)向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)；(3)硅液扒渣，完成硅與雜質(zhì)的分離。
2.—種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于其操作步驟為(1)將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；(2)向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)；(3)造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)后形成的反應(yīng)物和殘留的各種雜質(zhì)分布在上層形成渣層，硅液 分布在下層，對位于硅液上層的渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅液分開，完成硅與雜質(zhì)的分罔。
3.—種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于其操作步驟為(1)將混有雜質(zhì)的硅料置于加熱設(shè)備中；(2)將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；(3)向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)；(4)硅液扒渣，完成硅與雜質(zhì)的分離。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于扒渣 后增加定向凝固、去硅錠頭部步驟。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于所述 的雜質(zhì)是碳化硅。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于所述 的雜質(zhì)是氮化硅。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于加熱 的溫度范圍在1410-2000°C。
8.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于所述 的造渣劑是堿性造渣劑。
9.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于所述 的造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)的時間為2-300分鐘。
10.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于所述 的混有雜質(zhì)的硅料來源于太陽能領(lǐng)域或半導(dǎo)體領(lǐng)域的硅片加工中產(chǎn)生的廢棄物。
11.如權(quán)利要求8所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于所述的堿性造 渣劑可以是SiO2與堿金屬氧化物的混合物。
12.如權(quán)利要求11所述的一種將硅與雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，其特征在于所述的堿金 屬氧化物可以是CaO、MgO、BaO, Na2O, K2O的任意一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域中一種將硅和雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，采用造渣、扒渣的方法來分離硅中的碳化硅或氮化硅雜質(zhì)，其操作步驟為將混有雜質(zhì)的硅料加熱至硅液狀態(tài)；向混有雜質(zhì)的硅液中加入造渣劑，造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)；造渣劑與雜質(zhì)反應(yīng)后形成的反應(yīng)物和殘留的各種雜質(zhì)分布在上層形成渣層，硅液分布在下層，對位于硅液上層的渣層進(jìn)行扒渣，使得渣層與硅液分開，完成硅與雜質(zhì)的分離；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)硅與碳化硅或氮化硅雜質(zhì)的分離，分離得到的硅料可以作為光伏電池的原材料進(jìn)行再利用，同時本發(fā)明適用于批量處理，降低了分離硅中的雜質(zhì)所需的處理周期。
文檔編號B07B13/00GK101837348SQ20101015889
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者丁俊, 何亮, 尚召華 申請人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司