[发明专利]工业硅精制新工艺

说明书

本发明公开了一种工业硅精制新工艺，它是将氧气与空气按下列流程混合：$氧气→导管→水分离器→仪表→流量计$空压机→导管→油水分离器→仪表→流量计→总流量计→混合气体，$再将该混合气体通过台包底部喷嘴，喷入由冶炼硅炉正在放入台包中的熔融态粗硅中，所用氧气与空气比例为1∶0.5—2，每吨熔融态粗硅消耗氧气、空气混合气体12—20立方米，压力为4—6个大气压。

本发明涉及一种工业硅精制新工艺，属于冶炼提纯新技术。

目前，工业硅提纯精制过程一直采用传统工艺：用氯气去除Al、Ca杂质，然而，使用氯气不仅成本高、污染环境、危害人体健康，操作中稍有不慎会给在岗人员造成生命危险，而且每吨硅要耗掉近百公斤稻草用来保温，火灾时有发生，同时硅中其它元素不能除掉，由于硅中杂质含量高，纯度不理想，影响产品质量。

本发明针对上述问题提供一种以和空气混合气体取代氯气，用来提纯精制高纯度、高质量工业硅的工业硅精制新工艺。

本发明的任务是按如下方式完成的：将氧气与空气按下列流程混合：再将该混合气体通过台包底部喷咀，喷入由冶炼硅炉正在放入台包中的熔融态粗硅中，所用氧气与空气比例为1∶0.5-2，每吨熔融态粗硅消耗氧气、空气混合气体12-20立方米，压力为4-6个大气压。

本发明采用氧气和空气混合气体克入熔融态粗硅中，所产生的化学作用及物理作用，使金属杂质与硅主体分离，利用空气中80％氮气化学性质稳定，不参加台包内化学反应来降低氧气密度，控制反应速度，扩散氧气与金属杂质充分接触，氧气与熔融态粗硅内杂质主要化学反应式如下：

上述反应生成物Fe、Al、Ca硅酸盐为耐高温稳定化合物，在反应环境中比重较大，与熔体硅之间存在地密度差使其逐渐沉降于台包底部与熔体硅分离，达到精制提纯目的，实验结果表明精品硅可达411，即Fe≤0.3、Al≤0.07、Ca≤0.03。

实施例：

将氧气与空气按下列流程混合：

再将该混合气体通过台包底部喷咀，喷入由冶炼中的熔融态粗硅中，所用氧气与空气比例为1∶1，每吨熔融态粗硅消耗氧气、空气混合气体16立方米，压力为5个大气压。