CN101683627A - 多晶硅研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式提供了一种多晶硅研磨方法，该方法属于太阳能领域，该方法包括：将包装好的硅块用天然玛瑙破碎成硅颗粒，所述硅颗粒直径均小于5mm；将所述干燥后放入通入惰性气体的球磨机，所述球磨机大球半径15－20mm，中球半径8－10mm，小球半径2－3mm，所述球磨机的大中小球体的个数比为1∶2－3∶6－10；将所述硅颗粒研磨3－4小时得到100－200目硅粉。该方法具有效率高，不易氧化，回收率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉太阳能领域，尤其涉及一种多晶硅研磨方法。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。为此，人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其中，硅系材料占据了主导地位。
工业硅生产应用最多的传统方法是在电弧炉中，块状的硅石(SiO2含量大于99％)与作为还原剂的碳(煤、焦炭或活性炭)起化学反应得到纯度为2N的硅，然后将2N的硅进一步提炼成3-6N的硅，在提炼过程中，需要对硅进行研磨，为了对硅进行研磨，现有技术提供了一种多晶硅研磨方法，该方法在碳化硅稀料中添加研磨介质，利用陶瓷球，钢球将100-1500目的碳化硅研磨60-90小时，即可得到粒径为1μm的亚微米级碳化硅。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在如下问题：
现有技术提供的技术方案虽说可以将硅研磨到一定粒度，但是其在研磨过程中，硅容易氧化；且金属硅的研磨并不需要磨得那么细，这样会引起下一步提纯的回收率的降低。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供一种多晶硅研磨方法，该方法具有防止硅氧化和提高回收率的优点。
本发明的具体实施方式提供一种多晶硅研磨方法，包括
A、将包装好的硅块用天然玛瑙破碎成硅颗粒，所述硅颗粒直径均小于5mm；
B、将所述干燥后放入通入惰性气体的球磨机，所述球磨机大球半径15-20mm，中球半径8-10mm，小球半径2-3mm，所述球磨机的大中小球体的个数比为1∶2-3∶6-10；
C、将所述硅颗粒研磨3-4小时得到100-200目硅粉。
由上述所提供的技术方案可以看出，本发明实施例的技术方案将硅块破碎成硅颗粒后，将硅颗粒放入通入惰性气体的球磨机3-4小时得到100-200目硅粉，由于该技术方案在研磨时是在惰性气体的环境下进行的，所以硅不容易氧化。
附图说明
图1为本发明具体实施方式提供的一种多晶硅研磨方法的流程图。
图2为本发明实施例1提供的一种多晶硅研磨方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施方式提供了一种多晶硅研磨方法，该方法如图1所示，包括如下步骤：
步骤11、将硅块进行包装；
实现该步骤的方法可以为，将硅块用薄膜纸或保鲜纸包装，当然在实际情况中也可以使用其他的包装材料，本发明具体实施方式并不局限该具体的材料。
步骤12、用天然玛瑙将包装好的硅块进行破碎直至所有硅颗粒的直径小于5mm；
该步骤中的天然玛瑙优先选择莫氏硬度为7或者以上的天然玛瑙。
步骤13、将该硅颗粒干燥后放入通入惰性气体的球磨机，该球磨机大球半径15-20mm，中球半径8-10mm，小球半径2-3mm。
该步骤中的惰性气体优先选用Ar，当然也可以为其他的惰性气体，如He或Ne等。
步骤14、对硅颗粒研磨3-4小时即可得到100-200目硅粉。
本发明具体实施方式提供的方法将硅块进行包装后，然后将该硅块放入通入惰性气体的球磨机研磨3-4小时即可得到100-200目硅粉，该方法通过控制球磨机大、中、小球的半径和研磨的时间来控制研磨后的硅粉的直径，通过实验表明100-200目硅粉的回收率比亚微米级碳化硅的回收率要高的多；又由于整个研磨过程均是在惰性气体的环境中进行研磨的，所以不会发生硅氧化。
为了更好的说明本发明具体实施方式提供的方法，现结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1：本实施例1提供一种多晶硅研磨方法，本实施例实现的技术场景为，本实施例选用的硅块为441#硅块，当然在实际情况中也可以选用其他的硅块，本实施例选用的球磨机的研磨介质选用玛瑙球，大球半径18mm，中球半径9mm，小球半径2.5mm，大中小球体的个数比可以1∶2∶8，当然在实际情况中大中小球体的个数比也可以为其他的比例，只要其在1∶2-3∶6-10范围即可。该方法如图2所示，包括如下步骤：
步骤21、将441#硅块用保鲜膜包装；
步骤22、用莫氏等级高于或等于7的天然玛瑙将包装好的硅块破碎成所有硅颗粒的直径小于5mm；
步骤23、将该硅颗粒干燥后放入通入氩气的球磨机研磨4小时得到100-200目硅粉。
实现该步骤的方法可以为，将球磨机预先通入氩气一段时间以将空气排出，然后再将硅颗粒放入球磨机研磨，在研磨时，每隔半个小时可以停止研磨5分钟，这样有助于内部充分散热。
步骤24、将100-200目硅粉放入乙醇浸泡后干燥。
本实施例1所提供的方法通过将包装后的硅块破碎成所有硅颗粒的直径小于5mm后，将硅颗粒干燥后放入通入氩气的球磨机研磨4小时得到100-200目硅粉后，放入乙醇浸泡后干燥得到纯度较高的100-200目硅粉。该方法由于是对包装后的硅块进行破碎和研磨处理，所以不易引进其他的杂质，且整个研磨过程均是在惰性环境中完成的，所以不会发生氧化，并且该方法研磨的时间较短，提高了效率，且得到的100-200目硅粉的回收率比亚微米级碳化硅的回收率要高的多。
综上所述，本发明具体实施方式提供的技术方案，具有不易氧化，效率较高，回收率高的优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1、一种多晶硅研磨方法，其特征在于，所述方法包括：
A、将包装好的硅块用天然玛瑙破碎成硅颗粒，所述硅颗粒直径均小于5mm；
B、将所述干燥后放入通入惰性气体的球磨机，所述球磨机大球半径15-20mm，中球半径8-10mm，小球半径2-3mm，所述球磨机的大中小球体的个数比为1∶2-3∶6-10；
C、将所述硅颗粒研磨3-4小时得到100-200目硅粉。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中的天然玛瑙的莫氏硬度大于或等于7。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：
将所述硅颗粒研磨3-4小时然后得到100-200目硅粉，在研磨时每隔半小时停止研磨5分钟。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
D、将100-200目硅粉放入乙醇浸泡后干燥。
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