CN101623695B - 含石墨硅料的清洗方法 - Google Patents

含石墨硅料的清洗方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101623695B
CN101623695B CN2009101444899A CN200910144489A CN101623695B CN 101623695 B CN101623695 B CN 101623695B CN 2009101444899 A CN2009101444899 A CN 2009101444899A CN 200910144489 A CN200910144489 A CN 200910144489A CN 101623695 B CN101623695 B CN 101623695B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rinsing
graphitic
chemical reaction
silicon
silicon materials
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2009101444899A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101623695A (zh
Inventor
刘天贵
马青
李春雷
高熙礼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Jingkun New Energy Co Ltd
Original Assignee
Hefei Jingkun New Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Jingkun New Energy Co Ltd filed Critical Hefei Jingkun New Energy Co Ltd
Priority to CN2009101444899A priority Critical patent/CN101623695B/zh
Publication of CN101623695A publication Critical patent/CN101623695A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101623695B publication Critical patent/CN101623695B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及硅料回收、除杂技术领域，特别涉及到一种还原炉生长的含石墨多晶硅原料的除杂方法。本发明的目的是提供一种含石墨硅料的清洗方法，以达到能够操作简便地除去硅料中的石墨杂质，并且硅损耗量较少的目的。本发明操作简单，能够有效地除去硅料中的石墨，减少了硅料的损耗，同时也大大提高了直拉法生长单晶的成功率。

Description

含石墨硅料的清洗方法
技术领域
本发明涉及硅料回收、除杂技术领域，特别涉及到一种还原炉生长的含石墨多晶硅原料的除杂方法。
背景技术
随着可持续发展战略的提出，节能减排、提高可再生资源的利用显得尤为重要。在这样的一个大的社会发展背景下，太阳能光伏产业遇到了前所唯有的机遇。太阳能产业的发展必将大大增加对硅料的需求，所以废硅料的回收再利用以及硅原料的提纯显得十分重要。
直拉法是一种效率高、易操控、使用最广泛的单晶生长方法。在直拉法生长单晶过程中，过量杂质原子的引入会产生大量的点位错、线位错。位错的大量引入则会降低硅单晶体的品质。就太阳能硅单晶的生长而言，位错的大量引入，会降低少子寿命，减少转化效率；此外，在切片过程中，位错的大量存在，会大大增加废片率。
由于碳元素与硅元素都属于第四主族，有着极其相似的物理与化学性质。如何有效的除去硅中的石墨杂质，并尽可能减少硅料的损耗，节约成本，正受到越来越多的关注。
因此，一种优异的清洗除杂方法显得十分重要。本发明就是针对以上问题所提出的一种行之有效的清洗方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种含石墨硅料的清洗方法，以实现能够操作简便地除去硅料中的石墨杂质，并且硅损耗量较少的目的。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
含石墨硅料的清洗方法，其特征在于：其步骤为：
(1)将含石墨的硅料多晶粉碎成粒度小于1厘米的颗粒物；
(2)将粉碎后的颗粒物均匀的放入碱槽中；
(3)向碱槽中加入适量的氢氧化钠，并用搅拌棒进行搅拌，同时在搅拌过程中缓慢地加入少许纯水，硅料与氢氧化钠产生化学反应；
(4)待化学反应充分进行后，使用纯水对反应后的剩余物进行多次漂洗，同时对漂洗后的液体进行PH值测量，漂洗过程直至所测量的漂洗后的液体PH值约为7为止；
(5)向漂洗后的剩余物中投入氢氟酸、浓硫酸的混合液，剩余物与氢氟酸、浓硫酸产生化学反应；
(6)待化学反应充分进行后，使用纯水对反应后的生成物进行多次漂洗，同时对漂洗后的液体进行PH值测量，漂洗过程直至所测量的漂洗后的液体PH值约为7为止，最后将生成物捞取烘干，生成物即为不含石墨杂质的硅料。
所述的含石墨硅料的清洗方法，其特征在于：所述步骤(5)中，浓硫酸的浓度为90％，氢氟酸为2～5mol/L的溶液，其中氢氟酸与硫酸的体积比为1∶6～1∶8，所需混合酸的量可以通过以下配比依次类推：每50g硅料，需要混酸溶液为20ml。
所述的含石墨硅料的清洗方法，其特征在于：所述步骤(5)的化学反应时间约为20分钟，化学反应在通风橱中进行，化学反应生成的气体通入盛有碱液的尾气处理装置进行处理。
所述的含石墨硅料的清洗方法，其特征在于：所述碱液槽、漂洗槽、搅拌棒均使用聚四氟乙烯材料制成。
本发明的化学反应机理如下：
1、向硅料中加入氢氧化钠固体，并在搅拌过程中缓慢加入少量纯水，其化学反应方程式如下：
SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O
2、向漂洗后的硅料中投入氢氟酸与浓硫酸的混液，其化学反应方程式如下：
C+2H2SO4→CO2↑+2SiO2↑+2H2O。
本发明操作简单，能够有效地除去硅料中的石墨，减少了硅料的损耗，同时也大大提高了直拉法生长单晶的成功率。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
如图1。含石墨硅料的清洗方法，其步骤为：
(1)将含石墨的硅料多晶粉碎成粒度小于1厘米的颗粒物；
(2)将一定量的粉碎后的颗粒物均匀的放入碱槽中；
(3)向碱槽中加入适量的氢氧化钠，并用搅拌棒进行搅拌，同时在搅拌过程中缓慢地加入少许纯水，硅料与氢氧化钠产生化学反应；
(4)待化学反应充分进行后，使用纯水对反应后的剩余物进行多次漂洗，同时对漂洗后的液体进行PH值测量，漂洗过程直至所测量的漂洗后的液体PH值约为7为止；
(5)向漂洗后的剩余物中投入氢氟酸、浓硫酸的混合液，剩余物与氢氟酸、浓硫酸产生化学反应；
(6)待化学反应充分进行后，使用纯水对反应后的生成物进行多次漂洗，同时对漂洗后的液体进行PH值测量，漂洗过程直至所测量的漂洗后的液体PH值约为7为止，最后将生成物捞取烘干，生成物即为不含石墨杂质的硅料。
步骤(3)加入的氢氧化钠为固体，搅拌时间根据所加入的硅料质量而定。3、根据权利要求1所述的含石墨硅料的清洗方法，其特征在于：所述步骤(5)中，浓硫酸的浓度为90％，氢氟酸为2～5mol/L的溶液，其中氢氟酸与硫酸的体积比为1∶6～1∶8，所需混合酸的量可以通过以下配比依次类推：每50g硅料，需要混酸溶液为20ml。
步骤(5)的化学反应时间约为20分钟，化学反应在通风橱中进行，化学反应生成的气体通入盛有碱液的尾气处理装置进行处理。
碱液槽、漂洗槽、搅拌棒均使用聚四氟乙烯材料制成。
将粉碎后的硅颗粒放入四氟乙烯清洗柜中，加入适量氢氧化钠固体，并用四氟乙烯棒搅拌，同时加入少量的纯水，以除去硅料中的二氧化硅。用纯水多次漂洗，以去除多余的氢氧化钠，以及部分硅酸钠，废液经过处理后排放。加入配好的混酸溶液，去除硅中的石墨杂质，并除去剩余的硅酸钠，以及去除反应过程中新生成的二氧化硅。用纯水多次漂洗，去除各种杂质离子，废液经过处理后排放。待溶液的PH值为7时，捞取硅料并烘干。

Claims (3)

1.含石墨硅料的清洗方法，其特征在于：其步骤为：
(1)将含石墨的硅料多晶粉碎成粒度小于1厘米的颗粒物；
(2)将粉碎后的颗粒物均匀的放入碱槽中；
(3)向碱槽中加入适量的氢氧化钠，并用搅拌棒进行搅拌，同时在搅拌过程中缓慢地加入少许纯水，硅料与氢氧化钠产生化学反应；
(4)待化学反应充分进行后，使用纯水对反应后的剩余物进行多次漂洗，同时对漂洗后的液体进行PH值测量，漂洗过程直至所测量的漂洗后的液体PH值约为7为止；
(5)向漂洗后的剩余物中投入氢氟酸、浓硫酸的混合液，剩余物与氢氟酸、浓硫酸产生化学反应；
(6)待化学反应充分进行后，使用纯水对反应后的生成物进行多次漂洗，同时对漂洗后的液体进行PH值测量，漂洗过程直至所测量的漂洗后的液体PH值约为7为止，最后将生成物捞取烘干，生成物即为不含石墨杂质的硅料。
2.根据权利要求1所述的含石墨硅料的清洗方法，其特征在于：所述步骤(5)中，浓硫酸的浓度为90％，氢氟酸为2～5mol/L的溶液，其中氢氟酸与硫酸的体积比为1∶6～1∶8，所需混合酸的量通过以下配比依次类推：每50g硅料，需要混酸溶液为20ml。
3.根据权利要求1所述的含石墨硅料的清洗方法，其特征在于：所述步骤(5)的化学反应时间约为20分钟，化学反应在通风橱中进行，化学反应生成的气体通入盛有碱液的尾气处理装置进行处理。
CN2009101444899A 2009-08-13 2009-08-13 含石墨硅料的清洗方法 Expired - Fee Related CN101623695B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101444899A CN101623695B (zh) 2009-08-13 2009-08-13 含石墨硅料的清洗方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101444899A CN101623695B (zh) 2009-08-13 2009-08-13 含石墨硅料的清洗方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101623695A CN101623695A (zh) 2010-01-13
CN101623695B true CN101623695B (zh) 2011-05-04

Family

ID=41519773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101444899A Expired - Fee Related CN101623695B (zh) 2009-08-13 2009-08-13 含石墨硅料的清洗方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101623695B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102151668B (zh) * 2010-11-24 2013-03-06 浙江芯能光伏科技有限公司 一种清洗废弃硅材料小方片的方法
CN102757051A (zh) * 2012-04-19 2012-10-31 镇江环太硅科技有限公司 废弃层硅料的回收处理方法
CN102794281B (zh) * 2012-07-06 2014-06-18 宁夏隆基硅材料有限公司 直拉法单晶炉热场中的石墨件的清洗方法
CN103769383B (zh) * 2012-10-23 2016-05-04 宿迁宇龙光电科技有限公司 一种硅原料的清洗方法
CN108249444B (zh) * 2018-01-09 2020-09-04 南通大学 一种原生多晶硅碳硅分离工艺及其使用装置
CN108722982B (zh) * 2018-05-28 2020-09-22 邢台晶龙电子材料有限公司 一种多晶破碎机鄂板的处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0089009A1 (de) * 1982-03-11 1983-09-21 HELIOTRONIC Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft für Solarzellen-Grundstoffe mbH Verfahren zur Entfernung des Schlackenanteils aus Schmelzmischungen von Schlacke und Silicium
US5851303A (en) * 1996-05-02 1998-12-22 Hemlock Semiconductor Corporation Method for removing metal surface contaminants from silicon
CN1365139A (zh) * 2001-04-12 2002-08-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 在低温下对硅表面氧化物的去除和外延生长方法
CN101481824A (zh) * 2008-12-31 2009-07-15 嘉兴嘉晶电子有限公司 多晶碳头料的清洗方法
CN101497440A (zh) * 2008-12-10 2009-08-05 山西天能科技有限公司 一种去除原生多晶硅棒端面石墨的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0089009A1 (de) * 1982-03-11 1983-09-21 HELIOTRONIC Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft für Solarzellen-Grundstoffe mbH Verfahren zur Entfernung des Schlackenanteils aus Schmelzmischungen von Schlacke und Silicium
US5851303A (en) * 1996-05-02 1998-12-22 Hemlock Semiconductor Corporation Method for removing metal surface contaminants from silicon
CN1365139A (zh) * 2001-04-12 2002-08-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 在低温下对硅表面氧化物的去除和外延生长方法
CN101497440A (zh) * 2008-12-10 2009-08-05 山西天能科技有限公司 一种去除原生多晶硅棒端面石墨的方法
CN101481824A (zh) * 2008-12-31 2009-07-15 嘉兴嘉晶电子有限公司 多晶碳头料的清洗方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101623695A (zh) 2010-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101623695B (zh) 含石墨硅料的清洗方法
CN101973552B (zh) 一种将硅和杂质分离的方法
CN103011453B (zh) 一种太阳能电池片生产中含氟废水的处理方法
CN101695697A (zh) 一种冶金级硅料清洁方法
CN102757051A (zh) 废弃层硅料的回收处理方法
CN103199005A (zh) 一种晶体硅片的清洗工艺方法
CN111892059B (zh) 一种高纯石英砂的制备方法
CN100575254C (zh) 直拉法生长硅单晶产生的锅底料的除杂方法
CN101735904A (zh) 一种清洗溶液及采用该溶液的清洗方法
CN100547116C (zh) 用于多晶体“碳头料”硅碳分离的蚀刻液及其制备方法
CN100424234C (zh) 一种太阳能级硅单晶的制备方法
CN105016346B (zh) 一种生物质灰综合利用的绿色方法
CN108315820A (zh) 一种利用掺氮单晶硅回收料生产直拉单晶硅棒的方法
CN105694524A (zh) 一种酸性黑172的制备方法
CN102515555B (zh) 一种石英坩埚表面处理方法
CN109574003A (zh) 一种超声波辅助碱酸法提纯石墨的方法
CN101891202B (zh) 采用电子束注入去除多晶硅中杂质硼的方法
CN203212397U (zh) 处理太阳能电池片生产中含氟废水的系统
CN102701211A (zh) 一种从晶砖倒角机产生的废料中回收硅料的方法
CN103936035A (zh) 一种碳化工艺方法
CN103265080A (zh) 一种钨废料生产高纯仲钨酸铵的方法
CN103184523A (zh) 一种单晶硅制绒剂及绒面单晶硅的制备方法
CN105568364A (zh) 提高铸造单晶硅铸锭成品率和/或转换效率的方法
CN101497440B (zh) 一种去除原生多晶硅棒端面石墨的方法
CN101974755A (zh) 单晶硅电池片高效制绒专用腐蚀溶液

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110504

Termination date: 20140813

EXPY Termination of patent right or utility model