工业硅中杂质的强化沉淀与湿法去除研究

发布时间：2024-04-14 16:37

　　工业硅是制备太阳能级多晶硅的的主要原材料,同时在工业硅的炉外精炼技术中,由于抬包吹气精炼可以去除原生工业硅熔体中大量的亲氧杂质元素,此工序已然成为工业硅生产过程中必不可少的一道提纯工艺。本论文系统的研究了抬包吹气精炼引起的原生工业硅熔体中Ca、Al等成分的变化对工业硅熔体凝固过程中杂质偏析规律的影响,对比分析了原生工业硅和精炼后工业硅中杂质赋存形式、浸出行为以及浸出动力条件的差异,并以此为基础对工业硅生产过程中可实现的非金属杂质P强化沉淀、分离行为进行了实验验证与表征,主要结论如下:(1)抬包精炼改变熔体组分的同时,并未对各杂质元素之间的协同沉淀趋势产生影响,在原生工业硅中析出的Si-Ca、Si-Al-Ca、Si-Al-Fe-Ca、Si-Fe、Si-Fe-Ti、Si-V-Ti等杂质相,同样能在精炼后工业硅中形成,Ca含量的降低,精炼后工业硅中出现了Si+Si₂Ca或Si+Si₂Al₂Ca复合相。Si-Ca、Si-Al-Ca、Si-Fe-Ti夹杂相都具备富集非金属杂质P的能力,Si-Fe-Ti夹杂相内P含量高达0.71 a...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1不同区域光伏发电量设想图

昆明理工大学硕士学位论文2（IEA）预测结果显示，如图1.1所示，预计截至2050年中国光伏发电量将占世界光伏发电总量35%[5]。IHS《Marketbuzz》对未来几年全球太阳能市场需求做出预测[6]结果如图1.2所示。图1.1不同区域光伏发电量设想图Figure1.1Reg....

图1.22015-2019全球各国太阳能电池累计需求量Fig.1.2Globaldemandforsolarcellsin2015-2019

昆明理工大学硕士学位论文2（IEA）预测结果显示，如图1.1所示，预计截至2050年中国光伏发电量将占世界光伏发电总量35%[5]。IHS《Marketbuzz》对未来几年全球太阳能市场需求做出预测[6]结果如图1.2所示。图1.1不同区域光伏发电量设想图Figure1.1Reg....

图1.3工业硅破碎浸出原理示意图[27]

昆明理工大学硕士学位论文4改善作用要优于机械搅拌。Bildl[30]等人进一步研究了HNO3，HCl，HF对工业硅的不同提纯效果，优于原料的差异，Ca、Fe、Al杂质含量仅能降低至10、10、35ppmw。Santos[31]等人对比了HNO3，H2SO4，HCl，HF，王水等浸....

图1.4真空精炼原理示意图

小，当饱和蒸汽压较大的组元充分分离后，由于Si组元在熔体中的主体地位，同样会发生明显的挥发，出现硅损失，当由于真空精炼出色的杂质分离效果。在相同的熔融温度下，工业硅中杂质Al、Ca、P的饱和蒸气压要比主体组元Si的被和蒸汽压要大得多，在一定温度和真空度下，工业硅熔体中的Al、Ca....

本文编号：3954976