吹气—造渣联合精炼去除工业硅中硼的研究
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吸附OH<sup>-</sup>、O<sup>2</sup>和Cl<sup>-</sup>研究各粒子对杂质B去除反应的动力学 模拟,模拟结果证明杂质B能够生成HBO、BOCl气体去除。
吹气—造渣联合精炼去除工业硅中硼 的研究
冶金法制备太阳能多晶硅过程中,非金属杂质B是工业硅中最难 去除的元素之一。本文采用熔渣精炼联合吹气精炼方法研究除 硼的最佳实验条件,并通过理论计算验证实验结果。
向工业硅熔体中采用造渣（CaO-CaCl<sub>2</sub>）联合吹气 （Ar-H<sub>2</sub>O（g）-O<sub>2</sub>）精炼,使部分Si氧 化生成Si O<sub>2</sub>后再与Ca O结合生成硅酸盐渣相,实现 造渣-吹气联合精炼深度除硼的目的。实验得出,当Ca O:Ca Cl<sub>2</sub>质量比为4、渣硅质量比为1、 Ar:H<sub>2</sub>O:O<sub>2</sub>混合气体流量比为55:30:15, 在1823K条件下精炼3h后,工业硅中杂质硼含量可由22 ppmw降低 至2.1 ppmw。
进一步酸洗后,硼的去除率可达到94.5%。向二元熔渣Ca O-Ca Cl<sub>2</sub>中添加Si O<sub>2</sub>构成三元渣系再结合 吹气精炼除硼。
单独的熔渣精炼,精炼硅中杂质硼降低至1.37 ppmw;酸洗后能进 一步降低至0.81ppmw;当熔渣精炼联合吹气精炼后,精炼硅中的 硼可降低至0.71 ppmw。研究了工业硅吹气精炼除杂的方法。
实验得出,吹Ar-O<sub>2</sub>混合气体精炼的除杂效果弱于吹 Ar-O<sub>2</sub>-H<sub>2</sub>O（g）混合气体精炼。吹ArO<sub>2</sub>混合气体精炼Al、Ca的去除率均有 82%<sup>8</sup>5%,Ti的去除率为44%<sup>4</sup>8%,非金属 杂质B、P分别达到33%以上以及20%左右;杂质Fe、Cu没有去处效 果;吹Ar-O<sub>2</sub>-H<sub>2</sub>O（g）混合气体精炼 时,Al、Ca、Ti的去除率分别为85%、85%<sup>8</sup>9%、50%, 非金属杂质B、P分别达到50%以上以及40%<sup>4</sup>5%,杂质 Fe、Cu同样没有去处效果。
吹气—造渣联合精炼去除工业硅中硼 的研究
冶金法制备太阳能多晶硅过程中,非金属杂质B是工业硅中最难 去除的元素之一。本文采用熔渣精炼联合吹气精炼方法研究除 硼的最佳实验条件,并通过理论计算验证实验结果。
向工业硅熔体中采用造渣（CaO-CaCl<sub>2</sub>）联合吹气 （Ar-H<sub>2</sub>O（g）-O<sub>2</sub>）精炼,使部分Si氧 化生成Si O<sub>2</sub>后再与Ca O结合生成硅酸盐渣相,实现 造渣-吹气联合精炼深度除硼的目的。实验得出,当Ca O:Ca Cl<sub>2</sub>质量比为4、渣硅质量比为1、 Ar:H<sub>2</sub>O:O<sub>2</sub>混合气体流量比为55:30:15, 在1823K条件下精炼3h后,工业硅中杂质硼含量可由22 ppmw降低 至2.1 ppmw。
进一步酸洗后,硼的去除率可达到94.5%。向二元熔渣Ca O-Ca Cl<sub>2</sub>中添加Si O<sub>2</sub>构成三元渣系再结合 吹气精炼除硼。
单独的熔渣精炼,精炼硅中杂质硼降低至1.37 ppmw;酸洗后能进 一步降低至0.81ppmw;当熔渣精炼联合吹气精炼后,精炼硅中的 硼可降低至0.71 ppmw。研究了工业硅吹气精炼除杂的方法。
实验得出,吹Ar-O<sub>2</sub>混合气体精炼的除杂效果弱于吹 Ar-O<sub>2</sub>-H<sub>2</sub>O（g）混合气体精炼。吹ArO<sub>2</sub>混合气体精炼Al、Ca的去除率均有 82%<sup>8</sup>5%,Ti的去除率为44%<sup>4</sup>8%,非金属 杂质B、P分别达到33%以上以及20%左右;杂质Fe、Cu没有去处效 果;吹Ar-O<sub>2</sub>-H<sub>2</sub>O（g）混合气体精炼 时,Al、Ca、Ti的去除率分别为85%、85%<sup>8</sup>9%、50%, 非金属杂质B、P分别达到50%以上以及40%<sup>4</sup>5%,杂质 Fe、Cu同样没有去处效果。