專利名稱：：制造多晶硅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制造多晶硅的方法。更具體地說，其涉及一種制造多晶硅的再循環(huán)定向方法，在通過還原方法由氯化,圭制造硅中，使氯氣接觸含有作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的還原劑氯化物氣體、未反應(yīng)的還原劑和硅粒的廢氣以使其互相反應(yīng)，且接著將還原劑氯化物與其它雜質(zhì)分離并回收，同時(shí)顯著減少雜質(zhì)的量，且盡可能多地減少所產(chǎn)生的廢料的量。
背景技術(shù)：
：在這些年中，已越來越需要降低認(rèn)為是造成全球變暖的物質(zhì)的一者的二氧化碳的排放以防止全球變暖。因此，難以建造熱電廠，且對(duì)光電發(fā)電的關(guān)注正發(fā)展為技術(shù)以滿足新電學(xué)的要求。在光電發(fā)電中，使用硅基太陽能電池從日光中獲得電。作為太陽能電池中所使用的硅，主要使用用于半導(dǎo)體的那些硅的低于標(biāo)準(zhǔn)者，但如果今后用于光電發(fā)電的設(shè)施普及且太陽能電池的需求呈指數(shù)增加，那么可能對(duì)硅的供應(yīng)變得不足夠存在擔(dān)心。因此，除制造用于半導(dǎo)體的硅外，有必要制造用于太陽能電池的硅。作為一種解決辦法，提出一種使用鋅還原技術(shù)由四氯化硅制造硅的方法，且提出一種方法，其中將作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的氯化鋅在電解為鋅和氯后回收，且接著使用鋅作為還原四氯化硅的原料，而使用氯制造氯化硅(例如，參見專利文件l)。然而，在從用于鋅還原的反應(yīng)器排出的廢氣中，可能不僅殘留作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的氯化鋅氣體，而且也可能殘留未反應(yīng)氣體和硅粒，且如果原樣使用通過冷卻和冷凝氯化鋅氣體所回收的氯化鋅以供電解，那么可能導(dǎo)致電解效率變低，且在極端情況下，可能無法電解。使用作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的氯化鋅以供電解包含以下問題如熔體過濾或蒸餾的純化步驟是必需的，這個(gè)過程甚至在任何種類的純化步驟中均為復(fù)雜的，且由于殘余物而使廢料的量增加。專利文件1:日本專利JPH11-92130A(1999)
發(fā)明內(nèi)容待由本發(fā)明解決的問題本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種制造多晶硅的再循環(huán)定向方法，在通過還原方法由氯化硅制造硅中，顯著減少作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的還原劑氯化物中所含的雜質(zhì)的量，且將其轉(zhuǎn)化為適合于電解的形式，由此盡可能多地減少所產(chǎn)生的廢料的量。此外，本發(fā)明的目的也在于提供一種通過工藝的簡(jiǎn)化以相對(duì)低的成本制造多晶硅的方法。..解決問題的方式本發(fā)明者進(jìn)行許多解決Jl述問題所需的研究。因此，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，通過一種使用氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)制造多晶硅的方法來解決上述問題，所述方法包含將氯氣吹入從反應(yīng)裝置排出的廢氣中以引發(fā)反應(yīng)的步驟；氯化所述廢氣中所含的未反應(yīng)的還原劑和硅粒的步驟；將廢氣中所含的還原劑氯化物與其它雜質(zhì)分離的步驟；以及回收所述還原劑氯化物的步驟，且根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)完成本發(fā)明。本發(fā)明構(gòu)成如下。(1)一種制造多晶硅的制造方法，其中所述制造方法在反應(yīng)器中進(jìn)行氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)，所述方法包含將氯氣吹入含有在所述氣相反應(yīng)中作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的還原劑氯化物氣體和未反應(yīng)氣體的廢氣以弓1發(fā)反應(yīng)的步驟，將所述廢氣中所含的還原劑氯化物與其它雜質(zhì)分離的步驟，以及回收所述還原劑氯化物的步驟。(2)如(1)所述的制造多晶硅的制造方法，其中所述氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)于80(TC到1200。C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。(3)如(1)或(2)所述的制造多晶硅的制造方法，其中所述通過將氯氣吹入廢氣中所引發(fā)的反應(yīng)于400。C到1200。C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。(4)如(1)到(3)中任一項(xiàng)所述的制造多晶硅的制造方法，其中所述通過將氯氣吹入廢氣中所引發(fā)的反應(yīng)是通過從安裝在連接于進(jìn)行氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)的反應(yīng)器的氯化反應(yīng)裝置中的氯氣引入管，將氯氣吹入廢氣中來進(jìn)行。(5)如(4)所述的制造多晶硅的制造方法，其中所述用于廢氣和氯氣的氯化反應(yīng)裝置由將廢氣從反應(yīng)器排出的廢氣抽出管以及與其連接的氯氣引入管構(gòu)成。(6)如(1)到(5)中任一項(xiàng)所述的制造多晶硅的制造方法，其中冷卻通過廢氣與氯氣的反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)氣體，以便將所產(chǎn)生的還原劑氯化物分離且以液體或固體形式回收。(7)如(1)到(5)中任一項(xiàng)所述的制造多晶硅的制造方法，其中冷卻通過廢氣與氯氣的反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)氣體，且將所產(chǎn)生的還原劑氯化物分離并回收，且進(jìn)一步，將氯和氯化硅從反應(yīng)氣體中分離并回收。(8)如(1)到(7)中任一項(xiàng)所述的制造多晶硅的制造方法，其中所述氯化硅氣體為至少一種選自由以SimHnCl2m+2—n(m為1到3的整數(shù)，且n為0或0以上的整數(shù)，但不超過2m+2)表示的氯硅烷組成的群組的氣體。(9)如(1)到(7)中任一項(xiàng)所述的制造多晶硅的制造方法，其中所述氯化硅氣體為四氯化硅氣體。(10)如(1)到(9)中任一項(xiàng)所述的制造多晶硅的制造方法，其中所述還原劑氣體為至少一種選自由鈉、鉀、鎂、鋅和氫組成的群組的氣體。(11)如(1)到(9)中任一項(xiàng)所述的制造多晶硅的制造方法，其中所述還原劑氣體為鋅氣體。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，使主要由在使用還原方法由氯化硅制造硅期間作為副產(chǎn)接與氯氣反應(yīng)，且接著分離并回收r此可顯著減少副^物還原劑氯化物中所含的雜質(zhì)的量且將還原劑氯化物轉(zhuǎn)化為適合于電解的形式。換句話說，根據(jù)本發(fā)明，將未反應(yīng)的還原劑轉(zhuǎn)化為還原劑氯化物，將其與廢氣中的其它還原劑氯化物一起回收，且通過電解為氯和還原劑來分解。因此，使用氯作為制造氯化硅的原料且用于使其與廢氣中所含的未反應(yīng)的還原劑和硅粒反應(yīng)；以及使用還原劑作為通過還原方法制造硅的原料變得可能。硅粒與氯反應(yīng)形成氯化硅氣體，其可與在還原反應(yīng)期間所產(chǎn)生的未反應(yīng)的氯化硅氣體一起再用作還原反應(yīng)的原料。此外，以類似方式分離且回收未反應(yīng)的氯氣，且接著再用于制造氯化硅且使其與廢氣中所含的上述未反應(yīng)的還原劑和硅粒反應(yīng)。此外，所回收的還原劑氯化物轉(zhuǎn)化為適合于電解的形式不僅使得能夠以高效率進(jìn)行電解，而且也能夠消除對(duì)如熔體過濾或蒸餾通過常規(guī)方法獲得的還原劑氯化物的純化步驟的需要以使用其來電解，由此簡(jiǎn)化工藝并除去所述純化步驟中產(chǎn)生的廢料。此外，待送到下一步驟的材料的品質(zhì)提高使得各個(gè)步驟中所產(chǎn)生的殘余物和廢料的量得以盡可能多地減少且多種原料得以再使用，由此使得能夠以相對(duì)低的成本制造多晶硅。圖1是繪示根據(jù)本發(fā)明的制造方法用于制造多晶硅的實(shí)例設(shè)備的示意圖，所述設(shè)備并有用于廢氣與氯氣反應(yīng)的裝置。根據(jù)本發(fā)明用于制造多晶硅的制造設(shè)備包含以下步驟將氯氣G引入連接于使用氯化硅B與還原劑氣體A的氣相反應(yīng)制造多晶硅的垂直反應(yīng)裝置一l的廢氣抽出管13,中:通過液體或粉末狀的還原劑氯化物。'圖2是實(shí)例1中用以驗(yàn)證本發(fā)明的測(cè)試設(shè)備的示意圖。圖3是繪示根據(jù)本發(fā)明的制造方法用于廢氣與氯氣的反應(yīng)的實(shí)例裝置的示意圖。1:垂直反應(yīng)器2:氯化硅氣體進(jìn)料噴嘴3:還原劑氣體進(jìn)料噴嘴4:廢氣抽出管5:熔化爐6:蒸發(fā)爐7:過熱爐8:汽化裝置9:反應(yīng)器加熱爐10:冷卻/研磨裝置11:用于回收還原劑氯化物的貯槽12:氯化硅的冷凝器13:氯氣引入管A:還原劑B:氯化硅C:回收的多晶硅D:回收的還原劑氯化物E:回收的氯化硅F:氣體回收裝置G:回收的氯氣H:多晶娃具體實(shí)施例方式進(jìn)行本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的特征在于，將氯氣從加熱到優(yōu)選在400。C到1200。C范圍內(nèi)且更優(yōu)選在700到IOO(TC范圍內(nèi)的溫度或維持在所述溫度下的氯氣引入管引入使氯化硅在反應(yīng)器中于優(yōu)選在800。C到1200。C范圍內(nèi)的溫度下經(jīng)歷與還原劑氣體的氣相反應(yīng)以制造多晶硅的還原步驟中產(chǎn)生的廢氣中，且使廢氣中所含有的未反應(yīng)的還原劑和硅粒與氯氣反應(yīng)。在所述方法中，可將主'要由在還原步驟期間作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的還原劑^口硅粒分別轉(zhuǎn)二為還原劑氯化物和氯化硅，且通過冷卻和冷凝廢氣所回收的還原劑氯化物中的雜質(zhì)的含量可呈指數(shù)形式減少。因此，所獲得的還原劑氯化物可用于下一步驟熔鹽電解步驟中的電解，而不需要如熔體過濾或蒸餾的任何純化步驟。另一方面，氯化硅與存在于廢氣中的未反應(yīng)氯化硅一起得以回收，且再用作還原步驟的原料。下文將詳迷根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅的方法。另外，本發(fā)明中的多晶硅的意思是具有99.99wtQ/?；蚋叩募兌惹铱捎米饔糜谔柲茈姵氐墓璧脑系墓瑁覂?yōu)選為具有99.999Wt。/。或更高的純度的硅。圖1是繪示應(yīng)用本發(fā)明的制造多晶硅的實(shí)例方法的流程圖。如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的制造多晶硅的設(shè)備包含(i)反應(yīng)步驟，其中進(jìn)行作為原料的氯化硅與還原劑氣體的氣相反應(yīng)，以制造多晶硅；(ii)氯化步驟，其中將氯氣吹入從還原反應(yīng)步驟排出的含有作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的還原劑氯化物氣體、未反應(yīng)的氯化硅氣體、作為雜質(zhì)的未反應(yīng)的還原劑氣體和硅粒的廢氣中；以及(iii)通過快速冷卻由氯化反應(yīng)所排出的廢氣，來回收呈液體或粉末狀的還原劑氯化物，且接著分離氯化硅氣體和未反應(yīng)的氯氣的步驟。另外，在本發(fā)明中，如以SimHnCl2m+2_n(m為1到3的整數(shù)，且n為0或0以上的整數(shù)，但不超過2m+2)表示且在表1中展示的氯硅烷的氣體，可作為氯化硅氣體，且尤其優(yōu)選的是四氯化硅，因?yàn)槠淙菀椎玫角胰菀谆厥斩划a(chǎn)生復(fù)雜副產(chǎn)物。此外，所使用的氯化硅氣體優(yōu)選為四氯化硅，理由也是通過用氯使廢氣氯化來將硅粒氯化為四氯化硅。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>另夕卜，作為還原劑氣體，可使用基于金屬的還原劑氣體，例如鈉(Na)、鉀(K)、4美(Mg)和鋅(Zn),和氫氣(H2),且在這些氣體中，優(yōu)選為鋅氣體，因?yàn)槠鋵?duì)于氧具有相對(duì)低的親和力且易于處理。(i)還原步驟(Reductionstep)在這個(gè)步驟中，用還原劑將氯化硅還原為多晶硅。通過氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)達(dá)成還原。具體來說，其可通過在反應(yīng)器中于優(yōu)選在80(TC到1200。C范圍內(nèi)且更優(yōu)選在900。C到IIO(TC范圍內(nèi)的溫度下使氯化硅氣體與還原劑氣體反應(yīng)來進(jìn)行。當(dāng)反應(yīng)溫度在上述溫度范圍內(nèi)時(shí)，容易引發(fā)氯化硅氣體與還原劑氣體的反應(yīng)，且?guī)缀醪粨p壞反應(yīng)器。此外，反應(yīng)器中的壓力的實(shí)例可包含0到500kPaG范圍內(nèi)的壓力。此外，氯化硅氣體相對(duì)于還原劑氣體的進(jìn)料量(摩爾比)優(yōu)選在1:10到10:1(氯化硅氣體:還原劑氣體)的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選在1:4到4:1的范圍內(nèi)。當(dāng)進(jìn)料量(摩爾比)在上述范圍內(nèi)時(shí)，可穩(wěn)定制造多晶硅。產(chǎn)生且生長(zhǎng)多晶硅后從反應(yīng)器排出的廢氣是含有還原劑氯化物氣體、未反應(yīng)的還原劑氣體、硅粒(siliconparticles)和未反應(yīng)的氯化珪的混合氣體。還原步驟的氣相反應(yīng)中所用的反應(yīng)器可為垂直反應(yīng)器(verticalreactor),在所述反應(yīng)器中包含氯化硅氣體與還原劑氣體的進(jìn)料和反應(yīng)的步驟以及將多晶硅從反應(yīng)器中取出的步驟，基本上在垂直方向上進(jìn)行；或水平反應(yīng)器(horizontalreactor),在所述反應(yīng)器中那些步驟基本上在水平方向上進(jìn)行。然而，因?yàn)槿菀追蛛x由廢氣制造的多晶硅，所以優(yōu)選垂直反應(yīng)器。在所述垂直反應(yīng)器的上部中產(chǎn)生的多晶硅具有高密度，且因此其幾乎全部量沉降且沉淀。因此，當(dāng)廢氣抽出管(exhaustgasextractingpipe)沿反應(yīng)器的垂直軸安裝在中部時(shí)，有可能將進(jìn)入廢氣的多晶硅減到最少。廢氣抽出管的入口的直徑、結(jié)構(gòu)和安裝角度可以硅粒在其中幾乎不流動(dòng)的適當(dāng)方式，考慮饋入還原反應(yīng)器的氯化硅氣體和還原劑氣體的量來確定。舉例來說，可能的構(gòu)造可包含圖3中所示的構(gòu)造，其中廢氣抽出管的入口指向向下，由此減少^圭粒的內(nèi)流o作為反應(yīng)器的材料，可使用石英、碳化硅或經(jīng)得起使用溫度范圍內(nèi)的溫度的類似物。(ii)氯化步驟在這個(gè)步驟中，將氯氣吹入含有副產(chǎn)物還原劑氯化物氣體、未反應(yīng)的氯化硅氣體和諸如未反應(yīng)的還原劑氣體和硅粒的雜質(zhì)且從上述還原步驟(i)排出的廢氣中以使未反應(yīng)的還原劑氣體和硅粒氯化，由此減少作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的還原劑氯化物中所含的雜質(zhì)的量。此使得能夠在下一步驟分離步驟中將具有高純度的還原劑氯化物從反應(yīng)器中取出，消除對(duì)用于移除諸如未反應(yīng)的還原劑氣體和硅粒的雜質(zhì)的還原劑氯化物的純化步驟的需要，所述純化步驟諸如熔體過濾或蒸餾，且減少在所述純化步驟期間丟棄的還原劑氯化物的量。通過于優(yōu)選在400。C到1200。C范圍內(nèi)且更優(yōu)選在700。C到IOO(TC范圍內(nèi)的溫度下將氯氣吹入從用于還原步驟的氣相反應(yīng)的反應(yīng)器排出的上述廢氣中來達(dá)成氯化。當(dāng)反應(yīng)溫度在上述溫度范圍內(nèi)時(shí)，容易進(jìn)行廢氣中所含的未反應(yīng)的還原劑氣體和硅粒的氯化。此外，當(dāng)與在還原步驟中供應(yīng)到反應(yīng)器中的還原氣體的進(jìn)料量比較時(shí)，氯氣相對(duì)于廢氣的進(jìn)料量(摩爾比)優(yōu)選在1:10到10:1(氯氣:還原劑氣體)的范圍內(nèi)，且更優(yōu)選在1:4到4:1的范圍內(nèi)。當(dāng)進(jìn)料量(摩爾比)在上述范圍內(nèi)時(shí)，容易進(jìn)行廢氣中所含有的未反應(yīng)的還原劑和硅粒的氯化。通過在上述還原步驟(i)期間將從還原反應(yīng)器排出的廢氣引入連接于反應(yīng)器的氯化反應(yīng)裝置中，且接著將氯氣吹入來自安裝在氯化反應(yīng)裝置中的氯氣引入管的廢氣中來進(jìn)行這一氯化反應(yīng)。氯化反應(yīng)裝置可特別地或例如如圖1和2中所示加以安裝，氯氣引入管可連接于從反應(yīng)器伸出的廢氣抽出管以將其用作氯化反應(yīng)裝置。在氯化步驟中，為防止所吹入的氯氣流回還原反應(yīng)器中，控制流入氯化步驟中的廢氣的量和氯氣的進(jìn)料量，且此也可通過適當(dāng)?shù)卮_定氯氣引入管的出口的形狀和安裝角度來達(dá)成。舉例來說，用于饋送所述氯氣引入管的氯氣的開口可經(jīng)安置，以便面向用于回收還原劑氯化物的貯槽。此外，可在分離步驟之前使用抽吸裝置,'以便廢氣出口處的壓力在處理期間降低以低于其入口處的壓力。另外，作為包含氯氣引入管的氯化反應(yīng)裝置的材料，可使用石英、碳化硅或經(jīng)得起使用溫度范圍內(nèi)的溫度的類似物。(iii)分離步驟.在這個(gè)步驟中，將還原劑氯化物、氯化硅氣體和未反應(yīng)的氯氣從由于在上述氯化反應(yīng)(ii)中進(jìn)行的處理所排出的廢氣中分離并回收。作為分離方法，使用一種如冷卻處理后廢氣以冷凝一個(gè)目標(biāo)組分(targetcomponent);;。;例來說:'在使用鋅;乍為還原劑且:用、四氯:石圭作為氯化-圭的'ii況下，冷卻處理后廢氣優(yōu)選是到40(TC或更低的溫度下，且更優(yōu)選是冷卻到200。C或更低的溫度下，然后將氯化鋅轉(zhuǎn)化為溶液或粉末，將其與四氯化物氣體和未反應(yīng)的氯氣分離且回收。舉例來說，在氯化鋅的情況下，所回收的還原劑氯化物展現(xiàn)99.9wt。/。或更高的純度，由此具有用于熔鹽電解的足夠品質(zhì)。如上文所述，在本發(fā)明中，所回收的還原劑氯化物實(shí)質(zhì)上不含雜質(zhì)，且因此不需要用于制造適合于熔鹽電解的產(chǎn)物的純化裝置，例如熔體過濾或蒸餾，且不存在由于因熔體過濾或蒸餾而產(chǎn)生的雜質(zhì)所導(dǎo)致的殘余物。因此，廢料的量可降低。此外，伴隨還原劑氯化物的純化處理的損失得以消除，且因此可防止其再循環(huán)量(recyclingamount)的減少。另外，進(jìn)一步將與還原劑氯化物分離的氯化硅氣體和未反應(yīng)氯氣分離且回收，且接著將氯化硅氣體再用于還原步驟，而將氯氣再用于氯化步驟或用于制造氯化硅。此外，對(duì)于制造氯化硅的步驟，也可在不分離的情況下利用氯化硅氣體和未反應(yīng)的氯氣。實(shí)例(EXAMPLES)下文將在實(shí)例的基礎(chǔ)上更詳細(xì)地描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這一實(shí)例。.另夕卜，所回收的氯化鋅的熔鹽電解測(cè)試(fused-saltelectrolysistest)如下進(jìn)行。在具有長(zhǎng)度為400mm且內(nèi)徑為22mm的尺寸的石英測(cè)試管中，裝填60g所回收的氯化鋅，且使其溫度升到500。C以在氮的替換下熔化所回收的氯化鋅，且接著將兩個(gè)各具有6mm直徑的碳棒電極插入測(cè)試管中以免接觸測(cè)試管。之后，在3A的恒定電流下進(jìn)行電解3小時(shí)，以將氯化鋅分解為鋅和氯。實(shí)例1如圖2中示意性繪示所構(gòu)造的測(cè)試設(shè)備由石英制成以驗(yàn)證本發(fā)明。使用所制造的呈內(nèi)徑為80mm且長(zhǎng)度為1000mm的垂直圓筒形式的石英反應(yīng)器1以便其上部具有內(nèi)徑為6mm且長(zhǎng)度為50mm的由石英制成的氯化硅氣體進(jìn)料噴嘴2;內(nèi)徑為6mm且長(zhǎng)度為25mm的由石英制成的還原劑氣體進(jìn)料噴嘴3;且其下部的側(cè)面具有內(nèi)徑為20mm的由石英制成的廢氣抽出管4。此外，在廢氣抽出管4中，插入由石英制成且具有8mm內(nèi)徑的氯氣引入管13,且將已通過冷卻裝置冷卻的用于回收還原劑氯化物的貯槽11與其連接。用于回收還原劑氯化物的貯槽11進(jìn)一步具有用于分離和排出氣體組分的管，且其末端導(dǎo)向氣體處理裝置。通過反應(yīng)器加熱爐加熱反應(yīng)器1以使整體達(dá)到約950°C。接著，將950。C的四氯化硅氣體從氯化硅氣體進(jìn)料噴嘴2饋入這一反應(yīng)器1，且反應(yīng)器內(nèi)部充分替換為四氯化硅氣體后，開始從還原劑氣體進(jìn)料噴嘴3饋送950。C的鋅氣體。控制流速以便氣體進(jìn)料的摩爾比是2.3比1(四氯化硅比鋅)。此外，在開始饋送鋅氣體的時(shí)候，開始將氯氣從氯氣引入管13饋入加熱到800。C且維持在800。C的廢氣抽出管4以便相對(duì)于所饋入鋅氣體的摩爾比是2.1比1(氯比鋅)。另外，由計(jì)算所得，四氯化硅氣體噴嘴出口處、鋅氣體噴嘴以及氯氣出口處的流速分別是230mm/s、99mm/s以及108mm/s。使反應(yīng)進(jìn)行3小時(shí)后，停止饋送四氯化硅氣體、鋅氣體和氯氣，且冷卻反應(yīng)器1。打開反應(yīng)器1且獲得2.7g多晶硅。這一多晶硅的純度是99.999城％或更高。之后，打開用于回收還原劑氯化物的貯槽且獲得35.7g白色氯化鋅。這一氯化鋅不含未反應(yīng)的鋅，且其純度是99.94wto/o且不溶于水的物質(zhì)占0.06wt%。這一所回收的氯化鋅自身能夠在無需任何純化處理的情況下用作熔鹽電解的原料。另外，通過高頻電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法(inductively-coupledplasmaatomicemissionspectrometry，ICP-AES)測(cè)定多晶珪的純度和氯化鋅的純度。比4交實(shí)例1使用與實(shí)例1中相同的測(cè)試設(shè)備，以與實(shí)例1中相同的方式進(jìn)行測(cè)試，其例外為在開始饋送鋅氣體的時(shí)候不將氯氣饋入廢氣抽出管中，進(jìn)料噴嘴的流速符合0.8比1的四氯化硅與鋅的摩爾比，且使反應(yīng)進(jìn)行5小時(shí)。停止饋送四氯化硅氣體和鋅氣體且冷卻反應(yīng)器后，打開反應(yīng)器和用于回收還原劑氯化物的貯槽，且獲得2.5g具有99.999wt。/?；蚋呒兌鹊亩嗑Ч?。從用于回收還原劑氯化物的貯槽11獲得12.4g鋅塊和24.1g包含黑色顆粒的灰色氯化鋅。所獲得的氯化鋅的純度是98.5wt。/。且不溶于水的物質(zhì)占1.46wt%。根據(jù)用于掃描電子顯微術(shù)耦合能量色散X射線分析(scanningelectronmicroscopycoupledwithenergydispersiveX-rayanalysis,SEM-EDX)的系統(tǒng)，這些不溶于水的物質(zhì)的主要組分是硅和鋅的粉末。當(dāng)加熱到熔化而不進(jìn)行任何純化時(shí)，這一所回收的氯化鋅分離成由透明層(transparentlayer)、懸浮液層(suspensionlayer)和4辛斗立層(zincparticlelayer)組成的三個(gè)層,因此在炫鹽電解的電流效率方面弱且不適合用于熔鹽電解，所以有必要純化氯化鋅以在電解之前移除懸浮液層和鋅粒層。權(quán)利要求1、一種制造多晶硅的方法，其中所述制造方法在一反應(yīng)器中進(jìn)行氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)，其特征在于所述方法包括將氯氣吹入含有在所述氣相反應(yīng)中作為副產(chǎn)物而產(chǎn)生的還原劑氯化物氣體和未反應(yīng)氣體的廢氣，以引發(fā)反應(yīng)的步驟；將所述廢氣中所含的還原劑氯化物與其它雜質(zhì)分離的步驟；以及回收所述還原劑氯化物的步驟。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中所述氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)于80(TC到1200。C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中通過將氯氣吹入廢氣中所引發(fā)的所述反應(yīng)于40(TC到1200。C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中通過將氯氣吹入廢氣中所引發(fā)的所述反應(yīng)是通過從安裝在連接于進(jìn)行氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)的反應(yīng)器的氯化反應(yīng)裝置中的氯氣引入管，將氯氣吹入廢氣中來進(jìn)行。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中所述用于廢氣和氯氣的氯化反應(yīng)裝置是由將廢氣從反應(yīng)器排出的廢氣抽出管和與其連接的氯氣引入管構(gòu)成。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中冷卻通過廢氣與氯氣的反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)氣體，以便將所產(chǎn)生的還原劑氯化物分離且以液體或固體形式回收。7、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中冷卻通過廢氣與氯氣的反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)氣體，且將所產(chǎn)生的還原劑氯化物分離并回收，且進(jìn)一步，將氯和氯化硅從所述反應(yīng)氣體中分離并回收。8、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中所述氯化硅氣體為至少一種選自由以SimHnCl2m+2—n表示的氯硅烷組成的群組的氣體，其中m為1到3的整數(shù)，且n為0或0以上的整數(shù)，不超過2m+2。9、根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中所述氯化硅氣體為四氯化硅氣體。10、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中所述還原劑氣體為至少一種選自由鈉、鉀、鎂、鋅和氫組成的群組的氣體。11、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造多晶硅的方法，其特征在于，其中所迷還原劑氣體為鋅氣體。全文摘要本發(fā)明提供一種以相對(duì)低的成本制造多晶硅的方法，其中通過減少在通過還原方法由氯化硅制造多晶硅中所產(chǎn)生的廢料的量和增加重復(fù)使用的助劑原料的量，來減少所產(chǎn)生的廢料的量。在使用氯化硅氣體與還原劑氣體的氣相反應(yīng)制造多晶硅中，將氯氣吹入從反應(yīng)裝置排出的廢氣中以引發(fā)反應(yīng)，使所述廢氣中所含的未反應(yīng)的還原劑和硅粒氯化，且接著將廢氣中所含的還原劑氯化物與其它雜質(zhì)分離并回收。文檔編號(hào)C30B28/14GK101311346SQ20081008508公開日2008年11月26日申請(qǐng)日期2008年3月17日優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日發(fā)明者林田智申請(qǐng)人:智索株式會(huì)社