[发明专利]一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法

权利要求书

1.一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）将晶体硅切割工序中产生的“超细碳化硅废料”、“一次切割废料”和“二次切割废料”这三种废料按照任意比例进行混合作为原料，将原料先用无机酸酸洗除杂，再进行超声酸洗除杂，最后进行水洗烘干；

（2）将烘干的原料于400-1700℃，真空度≤10Pa的条件下进行高温真空处理，保温0.5-5h，去除硼、磷等杂质，得到硼和磷含量都≤10ppm的除杂原料；

（3）将除杂净化后的原料配入二氧化硅粉料，加入粘结剂，混合均匀后压制成球团并烘干，二氧化硅粉料的配入量是理论配入量的1.2-2.5倍，配料计算所依据的反应方程式为：SiC+SiO₂=Si+CO，方程式中的SiC为切割废料和切割二次废料原料中所含的碳化硅总重量；

（4）将烘干后的球团放入矿热炉或电弧炉内，进行高温冶炼制备出纯度≥99.9wt％的高纯硅；

（5）将制得的高纯硅在真空度≤10^-2Pa、冷却速率≤1mm/min的条件下，于1450-1600℃进行定向凝固，冷却出炉后将硅锭底部和顶部分别切除20％-30％的杂质高度，得到太阳能级的多晶硅产品。

2.根据权利要求1所述的一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法，其特征在于所述的二氧化硅粉料是破碎提纯后的硅石粉、石英粉和白炭黑的一种或者是几种，其粒度≤150μm，成分组成为：SiO₂≥99.9wt%，杂质元素硼含量B≤10ppm，磷含量P≤10ppm。

3.根据权利要求1所述的一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法，其特征在于所述的酸洗和超声酸洗用无机酸是HCl、HNO₃、H₂SO₄和HF中的一种或者是几种水溶液组成，酸洗的条件是：无机酸浓度为1-20wt％，酸液与原料的重量比为（2-30）:1，酸洗温度为20-90℃，酸洗时间为2-72h。