CN108383122A - 一种超细多晶硅粉末回收再利用方法 - Google Patents

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Abstract

一种超细多晶硅粉末回收再利用方法，依次包括以下步骤：（1）收集多晶硅片在切割过程中产生的多晶硅粉末；（2）对多晶硅粉末进行烘干处理，除去多晶硅粉末中的水分；（3）使用造粒机对多晶硅粉末进行造粒，得到颗粒度为6‑10mm的多晶硅颗粒；（4）将多晶硅颗粒放入以高纯石墨坩埚做导电体的工频感应炉内，并通入高纯氩气做保护气体，对多晶硅颗粒加热至1400℃‑1500℃，保温至多晶硅颗粒完全熔化形成熔融液；（5）打开工频感应炉的炉盖，在熔融液内加入打渣剂进行除渣；（6）采用铸造模具对得到的熔融液进行铸造并制成块状体。本发明烧损率低、回收纯度高、不含氧化物杂质、回收效率高、回收成本低。

Description

一种超细多晶硅粉末回收再利用方法
技术领域
本发明属于多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种超细多晶硅粉末回收再利用方法。
背景技术
随着现代科技发展，多晶硅片产能不断扩大，多晶硅片切割过程产生的大量多晶硅粉末基本上都被当做废弃物扔掉，不但是一种浪费同时又造成环境污染。多晶硅片在线切割过程中产生的大量微细粉末（2000目左右），由于体积密度小，采用传动的工艺生产回收制作成工业硅或铝合金的过程中，很难解决氧化烧损的问题，而采用真空炉重熔的办法，设备投资成本大，回收效率低，回收成本高，并且多晶硅的熔化温度较高，现有技术中在对温度控制方面难以较好的实现，因此亟待找出一种对多晶硅粉末回收再利用的方法。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种烧损率低、回收纯度高、不含氧化物杂质、回收效率高、回收成本低的超细多晶硅粉末回收再利用方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种超细多晶硅粉末回收再利用方法，依次包括以下步骤：
（1）收集多晶硅片在切割过程中产生的多晶硅粉末；
（2）对多晶硅粉末进行烘干处理，除去多晶硅粉末中的水分；
（3）使用造粒机对多晶硅粉末进行造粒，得到颗粒度为6-10mm的多晶硅颗粒；
（4）将多晶硅颗粒放入以高纯石墨坩埚做导电体的工频感应炉内，并通入高纯氩气做保护气体，对多晶硅颗粒加热至1400℃-1500℃，保温至多晶硅颗粒完全熔化形成熔融液；
（5）打开工频感应炉的炉盖，在熔融液内加入打渣剂进行除渣；
（6）采用铸造模具对得到的熔融液进行铸造并制成块状体。
对步骤（1）中的多晶硅粉末进行筛分，选择粒度不超过2000目的多晶硅粉末。
步骤（4）中对多晶硅颗粒加热至1000℃-1100℃，并加入铝锭，然后保温待铝锭熔化，搅拌至多晶硅颗粒完全熔化。
步骤（5）中在加入打渣剂之前向熔融液内加入颗粒状精炼剂进行精炼。
加入铝锭的量根据加入多晶硅颗粒量，并按照铝硅30合金计算。
采用光谱分析设备检验步骤（5）中经过除渣处理后的熔融液的纯度。
步骤（6）得到的块状体为工业硅块。
步骤（6）得到的块状体为铝硅合金锭。
采用上述技术方案，本发明通过对多晶硅粉末进行压制造粒，利用通入保护气体的以高纯石墨坩埚做导电发热原件的工频感应炉，对多晶硅颗粒逐步熔化，再经过除渣精炼，扒渣后再进行浇注的方法做成工业硅块；同时在对多晶硅颗粒进行熔化的过程中，当达到一定温度后按比例加入铝锭，待铝锭和多晶硅完全熔化后充分搅拌合金化，然后进行除渣精炼，然后浇注呈铝合金锭。产出的工业硅块或铝合金锭纯度高，可直接用于工业生产中，同时该方法电耗低（500千瓦时/吨），排放达标，不产生污染物。
具体实施方式
实施例1
本发明的一种超细多晶硅粉末回收再利用方法，依次包括以下步骤：
（1）收集多晶硅片在切割过程中产生的多晶硅粉末，并对多晶硅粉末进行筛分，选择粒度不超过2000目的多晶硅粉末；
（2）对多晶硅粉末进行烘干处理，除去多晶硅粉末中的水分；
（3）使用造粒机对多晶硅粉末进行造粒，得到颗粒度为6-10mm的多晶硅颗粒，使用的造粒机压力为500吨；
（4）将多晶硅颗粒放入以高纯石墨坩埚做导电体的工频感应炉内，并通入高纯氩气（纯度为99.99 %以上）做保护气体，对多晶硅颗粒加热至1400℃-1500℃，保温至多晶硅颗粒完全熔化形成熔融液；
（5）打开工频感应炉的炉盖，在熔融液内加入0.2Kg/吨产品的打渣剂进行除渣，采用光谱分析设备检验经过除渣处理后的熔融液的纯度；
（6）采用铸造模具对得到的熔融液进行铸造并制成工业硅块。
实施例2
本发明的一种超细多晶硅粉末回收再利用方法，依次包括以下步骤：
（1）收集多晶硅片在切割过程中产生的多晶硅粉末，并对多晶硅粉末进行筛分，选择粒度不超过2000目的多晶硅粉末；
（2）对多晶硅粉末进行烘干处理，除去多晶硅粉末中的水分；
（3）使用造粒机对多晶硅粉末进行造粒，得到颗粒度为6-10mm的多晶硅颗粒，使用的造粒机压力为500吨；
（4）将多晶硅颗粒放入以高纯石墨坩埚做导电体的工频感应炉内，并通入高纯氩气（纯度为99.99 %以上）做保护气体，对多晶硅颗粒加热至1000℃-1100℃，并加入Al99.7铝锭，加入铝锭的量根据加入多晶硅颗粒量，并按照铝硅30合金计算,然后保温待铝锭熔化，搅拌至多晶硅颗粒完全熔化形成熔融液；
（5）打开工频感应炉的炉盖，在熔融液内加入颗粒状PROMAG精炼剂进行精炼,精炼剂用量0.4Kg/吨产品，然后加入0.2Kg/吨产品的打渣剂进行除渣，采用光谱分析设备检验经过除渣处理后的熔融液的纯度；
（6）采用铸造模具对得到的熔融液进行铸造并制成铝硅30合金。
以上实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种超细多晶硅粉末回收再利用方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
收集多晶硅片在切割过程中产生的多晶硅粉末；
对多晶硅粉末进行烘干处理，除去多晶硅粉末中的水分；
使用造粒机对多晶硅粉末进行造粒，得到颗粒度为6-10mm的多晶硅颗粒；
将多晶硅颗粒放入以高纯石墨坩埚做导电体的工频感应炉内，并通入高纯氩气做保护气体，对多晶硅颗粒加热至1400℃-1500℃，保温至多晶硅颗粒完全熔化形成熔融液；
打开工频感应炉的炉盖，在熔融液内加入打渣剂进行除渣；
采用铸造模具对得到的熔融液进行铸造并制成块状体。
2.根据权利要求1所述的超细多晶硅粉末回收再利用方法，其特征在于：对步骤（1）中的多晶硅粉末进行筛分，选择粒度不超过2000目的多晶硅粉末。
3.根据权利要求1所述的超细多晶硅粉末回收再利用方法，其特征在于：步骤（4）中对多晶硅颗粒加热至1000℃-1100℃，并加入铝锭，然后保温待铝锭熔化，搅拌至多晶硅颗粒完全熔化。
4.根据权利要求3所述的超细多晶硅粉末回收再利用方法，其特征在于：步骤（5）中在加入打渣剂之前向熔融液内加入颗粒状精炼剂进行精炼。
5.根据权利要求3所述的超细多晶硅粉末回收再利用方法，其特征在于：加入铝锭的量根据加入多晶硅颗粒量，并按照铝硅30合金计算。
6.根据权利要求1所述的超细多晶硅粉末回收再利用方法，其特征在于：采用光谱分析设备检验步骤（5）中经过除渣处理后的熔融液的纯度。
7.根据权利要求1所述的超细多晶硅粉末回收再利用方法，其特征在于：步骤（6）得到的块状体为工业硅块。
8.根据权利要求3所述的超细多晶硅粉末回收再利用方法，其特征在于：步骤（6）得到的块状体为铝硅合金锭。
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