[发明专利]一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏或半导体领域，尤其涉及一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法。

背景技术

在太阳能级晶体硅制备过程中，通常是采用多晶硅为原料，通过定向凝固的方式生长多晶硅，或是通过CZ直拉法拉制单晶硅。在硅片的加工过程中，需经过很多工艺，如：晶体生长、开方、去头尾、切片、清洗分检等很多工序；在这些工序中会产生很多废硅料，如：铸锭头尾料和边皮料、锅底料、以及切片、清洗及分检过程中由于机器或是人为原因产生的一些碎硅片。另外，在电池加工过程中也会产生一些碎片。很多厂家为了节省成本，会重新利用这部分废硅料。这些废硅料由于杂质含量较高，在使用之前必须先经过处理，去除表面的杂质才能再次用作生产多晶硅或单晶硅的原料。目前，处理这些废硅料通常是采用酸液或是碱液对其腐蚀，再用纯水冲洗，最后烘干、包装即可直接做原料使用。

 关于硅料清洗使用最多的是采用氢氟酸和硝酸的混合酸来对硅料进行清洗，采用该方法能够较好的去除硅料中的杂质，但是在清洗的过程中，硅会跟氢氟酸和硝酸的混合酸反应产生大量的黄色烟雾，这种黄色烟雾的化学成分是氮氧化物，在氮氧化物中除了二氧化氮气体比较稳定外，其他氮氧化物都极不稳定，遇光、湿或热易变成二氧化氮和一氧化氮，而一氧化氮又变成二氧化氮。所以我们看到的这种黄色烟雾主要是以二氧化氮气体为主。关于这种黄烟现象，业内主要是采用多级NaOH碱液吸收，但碱液吸收装置价格昂贵，同时也不能彻底解决二氧化氮气体的产生；也有厂家通过在氢氟酸和硝酸的混合酸中加入冰乙酸来抑制二氧化氮气体的产生。但经过实验验证，这两种方法都不能彻底解决这一问题，只起到了缓和的作用，所以很多二氧化氮气体还是排放到了空气中，这将会对我们的生存环境造成极大的污染。

关于如何清洗提纯这些硅料，国内外已有很多相关的专利文献报道，如公开号为CN101531366A的中国专利报道了一种多晶硅硅料的清洗方法，所采用的方法是利用硝酸、氢氟酸和冰乙酸的混合酸进行避光浸泡。采用该方法能够去除硅料表面的杂质，但加入冰乙酸也只能暂时抑制黄色烟雾的产生，随着反应时间的延长，很多黄色烟雾还是会排放到空气中，对环境造成极大的威胁。

公开号为CN101695697A的中国专利报道了一种冶金级硅料清洁方法，该方法是先将硅料打碎至3cm以下，再置于氢氟酸和硝酸的混合酸中，搅拌清洗一段时间，最后用纯水冲洗。本发明主要是利用含杂质硅料区域内的电化学势能和表面活性发生变化，从而使得反应电动势增大，加快了含杂质区域硅料与酸的反应速率，最终达到除杂的目的。但是该方法并未谈及如何处理硅料与氢氟酸和硝酸的混合酸反应时产生黄色烟雾的问题。

污染源废气中氮氧化物的监测方法中，主要有以下四种化学分析方法：酸碱滴定法，酚二磺酸分光光度法，肼还原-盐酸萘乙二胺分光光度法和盐酸萘乙二胺分光光度法。本发明专利采用适用于低浓度氮氧化物测定的盐酸萘乙二胺分光光度法，此方法同时为环保总局推荐的标准方法（HJ/T 43-1999）。其具体方法是：氮氧化物被吸收液(硫酸+过氧化氢)吸收后，生成硝酸根离子。与盐酸萘乙二胺反应，耦合形成化合物。其颜色深浅，在一定浓度范围内与氮氧化物含量成正比。显色化合物吸光度在420nm波长处，用分光光度计测量。

“周忠林,俞坚松,寿可宁，氢氧化钠吸收—盐酸萘乙二胺分光光度法测定污染源废气中的氮氧化物，环境与开发，15（3），18-19（2000）”  提供的方法也可以作为本发明的低浓度氮氧化物测定的参考依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制硅料酸洗时产生二氧化氮气体、并且投入较低，易于操作的方法。

本发明的技术方案为：

方案一、一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法，其中：将待洗硅料置于由混合酸和强氧化剂组成的混合溶液中。

方案二、一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法，其中：所述的黄色烟雾的化学成分是氮氧化物。

方案三、一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法，其中：所述的氮氧化物是二氧化氮气体。

方案四、一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法，其中：所述的氮氧化物是二氧化氮和一氧化二氮、一氧化氮、四氧化二氮中的混合气体。

方案五、一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法，其中：所述的混合酸可以包含氢氟酸和硝酸。

方案六、一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法，其中：所述的其他酸是无机酸，可以是盐酸、磷酸、硫酸中的组合。

方案七、一种抑制硅料酸洗时产生黄色烟雾的方法，其中：所述的其他酸是无机酸，可以是盐酸。