CN110589836B

CN110589836B - 工业硅精炼除硼的方法和系统

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Publication number: CN110589836B
Application number: CN201910906038.8A
Authority: CN
Inventors: 吴志能; 王鹏; 周政; 李向东; 谌庆春; 廖添; 胡三元
Original assignee: Dongguan HEC Tech R&D Co Ltd
Current assignee: Dongguan HEC Tech R&D Co Ltd
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2021-03-26
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: CN110589836A

Abstract

本发明提出了工业硅精炼除硼的方法和系统，所述方法包括：(1)将造渣剂加入石墨坩埚中进行加热至熔化，以便获得造渣剂熔体；(2)将硅粉和氩气由所述石墨坩埚内的底部加入，所述硅粉熔化形成硅熔体并从底部上升至所述造渣剂熔体顶部；(3)反应完全后，将所述石墨坩埚内的造渣剂熔体由所述石墨坩埚底部的出料管道排出；以及(4)将所述硅熔体从所述石墨坩埚上部的浇嘴排出至水中，收集硅颗粒。由此，本发明的工业硅精炼除硼的方法不受限于硼在造渣剂和硅液中分配系数大小的影响，产品中硼含量低，操作简便、耗时短，成本低，适于规模化应用。

Description

工业硅精炼除硼的方法和系统

技术领域

本发明涉及冶金领域。具体地，本发明涉及工业硅精炼除硼的方法和系统。

背景技术

新材料产品目录中的冶金法太阳能级多晶硅性能指标为：低成本，低能耗，纯度6N以上，硼(B)含量<0.15ppm，磷(P)<0.35ppm。而作为冶金法制备太阳能级多晶硅的原料工业硅，其纯度只有98％-99％，B含量高达10～40ppmw，P含量为10～60ppmw，因此现有的冶金法太阳能级多晶硅的生产步骤是：先炉外精炼除去工业硅中的B，再除P，最后除去金属杂质得到合格的太阳能级多晶硅。现有的炉外精炼除硼技术有湿法冶金法、吹气法、造渣法、等离子法以及结合真空技术的等离子法或吹气造渣法等。诸多方法中以造渣法设备最为简单，最易工业化推广，因而造渣法最具前景。

公认的造渣法机理为：工业硅中的B与渣剂中的氧结合生成各种硼的氧化物，硼氧化物再与渣剂结合生成更稳定的化合物，如此则使B从工业硅中转移入渣剂中，从而达到去除B的目的。

目前造渣法仍然存在以下问题：(1)受限于硼氧化物在渣剂中的溶解度，现有的除B 技术都倾向于尽可能地提高分配系数数值从而得到低硼硅，因此就需要B含量尽量低的原料。但是，这样就缩小了原料范围，增加了成本，最后得到的低硼硅中的B含量数值不稳定且有个极限值。如炉渣中的B含量是1.5ppmw，按照迄今为止最高的分配系数4.5计算，即使多次精炼最终得到的硅含量也只能达到0.33ppmw。(2)精炼保温时间过长，增加了成本。(3)精炼后渣与硅不易分离。

因此，目前如何除去工业硅中硼的方法仍有待研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本发明提出了一种工业硅精炼除硼的方法及系统，其不受限于硼在造渣剂和硅液中分配系数大小的影响，产品中硼含量低，操作简便、耗时短，成本低，适于规模化应用。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种工业硅精炼除硼的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)将造渣剂加入石墨坩埚中进行加热至熔化，以便获得造渣剂熔体； (2)将硅粉和氩气由所述石墨坩埚内的底部加入，所述硅粉熔化形成硅熔体与所述造渣剂熔体发生反应并从底部上升至所述造渣剂熔体顶部；(3)反应完全后，将所述石墨坩埚内的造渣剂熔体由所述石墨坩埚底部的出料管道排出；以及(4)将所述硅熔体从所述石墨坩埚上部的浇嘴排出至水中，收集硅颗粒。

先熔化造渣剂，再从底部加入硅粉，硅粉熔化成细小的硅熔体后从底部慢慢上升到造渣剂熔体顶部，如此则增加了硅熔体与造渣剂熔体的氧化反应面积，使一部分硼更易从硅熔体中转移入造渣剂熔体中，剩余的硼更易氧化成硼氧化物。将造渣剂熔体由底部排出，避免冷却过程中造渣剂中硼以原子形态扩散返回硅中，造成产品中硼含量增加，同时，避免硅和造渣剂同时冷却后难以分离。将硅熔体排至水中，硅熔体中的硼氧化物与水蒸气反应生成各种低沸点的硼氢氧化物气体逸散到大气中，达到高效彻底的除硼目的。同时，在水中冷却也方便低硼硅料的收集，不再需要耗费承接坩埚的成本、人工分离硅的成本和破碎硅料的成本。由此，根据本发明实施例的工业硅精炼除硼的方法不受限于硼在渣剂和硅液中分配系数大小的影响，产品中硼含量低，操作简便、耗时短，成本低，适于规模化应用。

根据本发明的实施例，上述工业硅精炼除硼的方法还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的实施例，基于所述造渣剂的总质量，所述造渣剂包括：30～90质量％的含钙化合物，所述含钙化合物选自CaO、CaCO₃、Ca(HCO₃)₂或Ca(OH)₂；5～20质量％的Na₂CO₃； 5～40质量％的SiO₂。

根据本发明的实施例，所述硅粉中硼含量不大于40ppmw，粒度为10～200目。

根据本发明的实施例，所述造渣剂与硅粉的质量比为(0.1～5)：1。

根据本发明的实施例，所述氩气的流量为0.5～20L/min。

根据本发明的实施例，步骤(1)和(2)分别独立地在1600～2000℃的温度下进行。

根据本发明的实施例，所述硅熔体排出至水中的流速为0.1～3kg/min。

根据本发明的实施例，所述水选自电阻率大于10MΩ·cm的纯水，水温不低于室温。

在本发明的另一方面，本发明一种实施前面所述工业硅精炼除硼方法的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：石墨坩埚，所述石墨坩埚内形成有容纳空腔，用于盛放物料，所述石墨坩埚的侧壁上部设置有浇嘴，适于当所述石墨坩埚倾斜时，其中的料液可由所述浇嘴排出；炉衬，所述炉衬贴附于所述石墨坩埚的外表面；感应线圈，所述感应线圈贴附于所述炉衬的外侧壁上；炉底，所述炉底贴附于所述炉衬和感应线圈的底部；以及出料管道，所述出料管道贯穿所述石墨坩埚的底部、所述炉衬的底部和所述炉底的底部，适于将所述石墨坩埚中的料液排出；盛水容器，由所述石墨坩埚中排出的硅熔体可进入所述盛水容器中；其中，所述容纳空腔中设置有中空的管状部件，所述管状部件下端位于所述容纳空腔底部且不与底壁相接触，所述管状部件下端设置有连通的具有多个通孔的投料盘，适于使硅粉和氩气由管状部件的上端投入，经所述通孔进入石墨坩埚底部。由此，根据本发明实施例的系统简单，便于操作，成本低，适于规模化生产。

根据本发明的实施例，所述通孔设置在所述托料盘朝向所述石墨坩埚的开口方向的表面上。

根据本发明的实施例，所述通孔距离所述石墨坩埚底部的距离为5～200mm。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的实施工业硅精炼除硼的方法的系统结构示意图。

附图标记：

石墨坩埚100；炉衬200；感应线圈300；炉底400；出料管道500；盛水容器600；管状部件110；投料盘120；通孔A；浇嘴130。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提出了一种工业硅精炼除硼的方法和实施该方法的系统，下面将分别对其进行详细描述。

工业硅精炼除硼的方法

在本发明的一个方面，本发明提出了一种工业硅精炼除硼的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将造渣剂加入石墨坩埚中进行加热至熔化，以便获得造渣剂熔体； (2)将硅粉和氩气由石墨坩埚内的底部加入，硅粉熔化形成硅熔体与造渣剂熔体发生反应并从底部上升至造渣剂熔体顶部；(3)反应完全后，将石墨坩埚内的造渣剂熔体由石墨坩埚底部的出料管道排出；以及(4)将硅熔体从石墨坩埚上部的浇嘴排出至水中，收集硅颗粒。

根据本发明的实施例，工业硅精炼除硼的方法相比于现有技术还可以具有下列优势：

1、与现有技术的工业硅粉与造渣剂混合均匀后一起熔化精炼相比，本发明是通过先熔化造渣剂再从底部缓慢加入硅粉，硅粉受热熔化成微小的球体状硅熔体，然后缓慢上升到造渣剂熔体顶部，在此过程中硅熔体与造渣剂熔体能充分接触，增大了反应面积，使一部分硼更易从硅熔体中转移入造渣剂熔体中，剩余的硼更易氧化成硼氧化物。

2、与现有技术的向混合熔体内部通氩气、水蒸气以及氧气的混合气体相比，本发明先使用造渣剂使硅中的硼氧化成硼氧化物，然后倒入水中，使高温硅熔体中的硼氧化物与水反应生成各种低沸点的硼氢氧化物气体逸散到大气中以达到高效彻底除硼的目的，硅熔体与水液体反应接触面积较硅熔体与水蒸气气体反应接触面积更大，反应温度更高，除硼反应能更快速、更充分的完成。并且，硅熔体在冷却过程中形成多孔结构能进一步加大反应面积。同时，在水中冷却也方便低硼硅料的收集，不再需要耗费承接坩埚的成本、人工分离硅的成本和破碎硅料的成本。

3、硅粉全部加入且熔化后即可进行下一步操作，没有保温时间，降低了时间成本。

4、硅熔体倒入水中之前先通过底部放料的方式清空造渣剂熔体，避免冷却过程中硼从造渣剂中以原子形态扩散返回硅中造成硅中的硼含量增加，同时避免硅和造渣剂同时冷却后难以分离，而且造渣剂熔体还能重复利用多次。

5、硅熔体倒入水中冷却方便低硼硅料的收集，节省承接坩埚和破碎分离的成本。

根据本发明的实施例，基于造渣剂的总质量，造渣剂包括：30～90质量％的含钙化合物，含钙化合物选自CaO、CaCO₃、Ca(HCO₃)₂或Ca(OH)₂；5～20质量％的Na₂CO₃；5～40质量％的SiO₂。在一些实施例中，造渣剂包括：40～80质量％的含钙化合物；8～15质量％的Na₂CO₃； 10～30质量％的SiO₂。在另一些实施例中，造渣剂包括：50～70质量％的含钙化合物；10～12 质量％的Na₂CO₃；18～24质量％的SiO₂。由此，可以高效的将硼氧化为硼氧化物，以达到去除目的。

根据本发明的实施例，硅粉中硼含量不大于40ppmw，粒度为10～200目。在一些实施例中，硅粉中硼含量为5～20ppmw，粒度为30～180目。在另一些实施例中，硅粉中硼含量为25～35ppmw，粒度为150～180目。在另一些实施例中，硅粉中硼含量为18～22ppmw，粒度为60～110目。硼含量过高一次精炼达不到要求，需要多次精炼才行；粒度过大则熔化时间过长且接触面积过小，都会降低除硼效果。硼含量很低且粒度很小的硅粉价格太高，增加了生产成本。

根据本发明的实施例，造渣剂与硅粉的质量比为(0.1～5)：1。在一些实施例中，造渣剂与硅粉的质量比为(1～4)：1。在另一些实施例中，造渣剂与硅粉的质量比为(2～3)：1。现有技术中工业硅熔体与造渣剂熔体的质量比为几千比一，而本发明中达到1:0.1～5，大的质量比可以使硅中的硼原子更多量的、更快速的以原子形态扩散进入造渣剂熔体中，以达到高效除硼的目的。

根据本发明的实施例，氩气的流量为0.5～20L/min。在一些实施例中，氩气的流量为 1～8L/min。在一些实施例中，氩气的流量为10～18L/min。由此，一方面可以将硅粉送入石墨坩埚内，另一方面可以作为保护气。

根据本发明的实施例，步骤(1)和(2)分别独立地在1600～2000℃的温度下进行。造渣剂和硅粉均可以在1600～2000℃下完全熔化，由此，以便于后续分离。

根据本发明的实施例，硅熔体排出至水中的流速为0.1～3kg/min。在一些实施例中，硅熔体排出至水中的流速为0.2～1kg/min。在一些实施例中，硅熔体排出至水中的流速为 1.5～2.5kg/min。采用该流速，可以使硅熔体缓慢进入水中，如此增大了反应面积，使硼氧化物更充分地与水反应生成各种低沸点的硼氢氧化物气体逸散到大气中，进一步起到除硼作用。具体地，对于如何使硅熔体由石墨坩埚内排出的方式不作严格限定，例如，可以通过倾斜石墨坩埚，利用重力作用使硅熔体排出，也可以在石墨坩埚中设置泵，以便将硅熔体泵出，具体可以根据实际情况灵活选择。

根据本发明的实施例，水选自电阻率大于10MΩ·cm的纯水，水温不低于室温。在一些实施例中，水的温度为30～90℃。在另一些实施例中，水的温度为50～80℃。电阻率低的水中杂质很多，尤其是含有硼，会引入杂质，导致产品中硼含量高。发明人发现，相比于低温水，室温及以上温度的水更有助于生成低沸点的硼氢氧化物气体，产品中硼含量低。

实施工业硅精炼除硼方法的系统

在本发明的另一方面，本发明一种实施前面所述工业硅精炼除硼方法的系统。根据本发明的实施例，参见图1，该系统包括：石墨坩埚100，该石墨坩埚100内形成有容纳空腔，用于盛放物料；炉衬200，该炉衬200贴附于石墨坩埚100的外表面；感应线圈300，该感应线圈300贴附于炉衬200的外侧壁上；炉底400，该炉底400贴附于炉衬200和感应线圈300的底部；以及出料管道500，该出料管道500贯穿石墨坩埚100的底部、炉衬200 的底部和炉底400的底部，适于将石墨坩埚100中的料液排出；盛水容器600，由石墨坩埚100中排出的硅熔体可进入盛水容器600中；其中，容纳空腔中设置有中空的管状部件 110，管状部件下端位于容纳空腔底部且不与底壁相接触，管状部件下端设置有连通的具有多个通孔A的投料盘120，适于使硅粉和氩气由管状部件的上端投入，经通孔进入石墨坩埚底部；石墨坩埚100的侧壁上部设置有浇嘴130，适于当石墨坩埚100倾斜时，其中的料液可由浇嘴130排出。

通过对感应线圈施加电压，产生的热量可以传导至石墨坩埚，以供其中的物料加热。具体地，先将造渣剂加入石墨坩埚中进行加热，待完全熔化后，将硅粉和氩气由中空的管状部件的上部加入，在氩气的作用下，能够将硅粉由投料盘上的通孔喷入石墨坩埚中，硅粉加热熔化形成细小的硅熔体并从底部上升至造渣剂熔体顶部。待反应完全后，造渣剂熔体可以从底部的出料管道(出料管道上设置有阀门，通过开启或者关闭阀门以控制料液的流出)排出，硅熔体可以从浇嘴中排出至盛有水的盛水容器中冷却，收集硅颗粒，以便获得低硼硅料。由此，根据本发明实施例的系统简单，操作简便，成本低，适于规模化生产。

根据本发明的实施例，通孔A设置在托料盘朝向石墨坩埚的开口方向的表面上。由此，以便于将硅粉投入石墨坩埚中，并在形成硅熔体后不阻碍其向上运动。

根据本发明的实施例，通孔A距离石墨坩埚100底部的距离为5～200mm。在一些实施例中，通孔A距离石墨坩埚100底部的距离为10～50mm。在一些实施例中，通孔A距离石墨坩埚100底部的距离为80～160mm。由此，充分增大硅熔体与造渣剂熔体的氧化反应面积。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

在该实施例中，按照下列方法去除工业硅粉中的硼：

1)将按质量比为Ca(OH)₂:Na₂CO₃:SiO₂＝70:10:20配好的2kg造渣剂加入中频感应炉石墨坩埚中，逐渐加大中频感应炉功率使造渣剂快速升温至全部熔化，得到造渣剂熔体；

2)将100目、B含量为10ppmw的1kg工业硅粉与流量为2L/min的氩气气体混合物通过石墨制中空器件底部圆盘上的通孔(距离石墨坩埚底部高度为10mm)送入造渣剂熔体底部；

3)工业硅粉加入完毕并全部熔化后，测得熔体温度为1900℃，通过石墨坩埚底部出料方式排出造渣剂熔体；

4)倾倒炉体使硅熔体从浇嘴中倒入炉体下方装有温度为90℃的纯水水槽中，通过减速机控制倾倒硅熔体的流速为0.33kg/min；

5)捞取水槽中的硅颗粒烘干即可得到低硼硅料，取样，通过电感耦合等离子体质谱仪测得硅样品中B含量为0.10ppmw。

对比例1

1)将按质量比为Ca(OH)₂:Na₂CO₃:SiO₂＝70:10:20配好的2kg造渣剂和将100目、B含量为10ppmw，1kg工业硅粉混合均匀后加入中频感应炉石墨坩埚中，逐渐加大中频感应炉功率使造渣剂快速升温至全部熔化；

2)全部熔化后，测得熔体温度为1900℃，通过石墨坩埚底部出料方式排出造渣剂熔体；

4)倾倒中频感应炉炉体使硅熔体从浇嘴中倒入炉体下方装有温度为90℃的纯水水槽中，通过减速机控制倾倒硅熔体的流速为0.33kg/min；

5)捞取水槽中的硅颗粒烘干即可得到低硼硅料，取样，通过电感耦合等离子体质谱仪测得硅样品中B含量为0.23ppmw。

在该对比例中，将硅粉和造渣剂混合一起进行熔化精炼，会显著影响硼的去除效率，产品中硼含量较高。

对比例2

2)将100目、B含量为10ppmw的1kg工业硅粉与流量为2L/min的氩气气体混合物通过石墨制中空器件底部圆盘上的通孔送入造渣剂熔体底部；

4)倾倒中频感应炉炉体，通过减速机控制倾倒硅熔体的流速为0.33kg/min，使硅熔体缓慢倒入石墨承接坩埚中；

5)破碎硅颗粒烘干即可得到低硼硅料，取样，通过电感耦合等离子体质谱仪测得硅样品中B含量为0.40ppmw。

在该对比例中，由炉体中排出的硅熔体并非排入水中冷却，而是排至坩埚中。之所以采用水进行冷却，主要目的是为了使热的硅熔体与水蒸汽反应生成各种低沸点的硼氢氧化物气体逸散到大气中，进一步起到除硼效果。显然地，将硅熔体排至坩埚中无法实现该效果，导致产品中硼含量过高。

对比例3

3)工业硅粉加入完毕并全部熔化后，测得熔体温度为1900℃；

4)倾倒炉体使混合熔体从浇嘴中倒入炉体下方装有温度为90℃的纯水水槽中，通过减速机控制倾倒硅熔体的流速为0.33kg/min；

5)捞取水槽中的混合固体并挑选出硅颗粒烘干即可得到低硼硅料，取样，通过电感耦合等离子体质谱仪测得硅样品中B含量为0.25ppmw。

在该对比例中，并未将造渣剂熔体由石墨坩埚底部出料管道排出，容易导致硅和造渣剂冷却后难以分离，同时冷却过程中硼原子可能会从造渣剂返回硅中，最终会造成产品中硼含量过高。

对比例4

2)将300目、B含量为10ppmw的1kg工业硅粉与流量为2L/min的氩气气体混合物通过石墨制中空器件底部圆盘上的通孔(距离石墨坩埚底部高度为10mm)送入造渣剂熔体底部；

5)捞取水槽中的硅颗粒烘干即可得到低硼硅料，取样，通过电感耦合等离子体质谱仪测得硅样品中B含量为0.28ppmw。

在该对比例中，硅粉的粒度过高，会影响硼的去除效率，产品中硼含量过高，需要重复多次精炼才可以满足要求。

实施例2

2)将100目、B含量为10ppmw的2kg工业硅粉与流量为2L/min的氩气气体混合物通过石墨制中空器件底部圆盘上的通孔送入造渣剂熔体底部；

3)工业硅粉加入完毕并全部熔化后，测得熔体温度为1800℃，通过石墨坩埚底部出料方式排出造渣剂熔体；

4)倾倒炉体使硅熔体从浇嘴中倒入炉体下方装有温度为90℃的纯水水槽中，通过减速机控制倾倒硅熔体的流速为0.2kg/min；

5)捞取水槽中的硅颗粒烘干即可得到低硼硅料，取样，通过电感耦合等离子体质谱仪测得硅样品中B含量为0.15ppmw。

实施例3

2)将100目、B含量为15ppmw的1kg工业硅粉与流量为2L/min的氩气气体混合物通过石墨制中空器件底部圆盘上的通孔送入造渣剂熔体底部；

4)倾倒炉体使硅熔体从浇嘴中倒入炉体下方装有温度为60℃的纯水水槽中，通过减速机控制倾倒硅熔体的流速为0.33kg/min；

5)捞取水槽中的硅颗粒烘干即可得到低硼硅料，取样，通过电感耦合等离子体质谱仪测得硅样品中B含量为0.18ppmw。

实施例4

2)将200目、B含量为15ppmw的1kg工业硅粉与流量为5L/min的氩气气体混合物通过石墨制中空器件底部圆盘上的通孔送入造渣剂熔体底部；

4)倾倒炉体使硅熔体从浇嘴中倒入炉体下方装有温度为90℃的纯水水槽中，通过减速机控制倾倒硅熔体的流速为1kg/min；

实施例5

2)将100目、B含量为30ppmw的1kg工业硅粉与流量为2L/min的氩气气体混合物通过石墨制中空器件底部圆盘上的通孔(距离石墨坩埚底部高度为10mm)送入造渣剂熔体底部；

4)倾倒炉体使硅熔体从浇嘴中倒入炉体下方装有温度为90℃的纯水水槽中，通过减速机控制倾倒硅熔体的流速为2kg/min；

5)捞取水槽中的硅颗粒烘干即可得到低硼硅料，取样，通过电感耦合等离子体质谱仪测得硅样品中B含量为0.24ppmw。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种工业硅精炼除硼的方法，其特征在于，包括：

(1)将造渣剂加入石墨坩埚中进行加热至熔化，以便获得造渣剂熔体；

(2)将硅粉和氩气由所述石墨坩埚内的底部加入，所述硅粉熔化形成硅熔体与所述造渣剂熔体发生反应并从底部上升至所述造渣剂熔体顶部；

(3)反应完全后，将所述石墨坩埚内的造渣剂熔体由所述石墨坩埚底部的出料管道排出；以及

(4)将所述硅熔体从所述石墨坩埚上部的浇嘴排出至水中，收集硅颗粒，

其中，基于所述造渣剂的总质量，所述造渣剂包括：

30～90质量％的含钙化合物，所述含钙化合物选自CaO、CaCO₃、Ca(HCO₃)₂或Ca(OH)₂；

5～20质量％的Na₂CO₃；

5～40质量％的SiO₂，

所述硅粉中硼含量不大于40ppmw，粒度为10～200目，所述造渣剂与硅粉的质量比为(0.1～5)：1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氩气的流量为0.5～20L/min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)和(2)分别独立地在1600～2000℃的温度下进行。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅熔体排出至水中的流速为0.1～3kg/min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水选自电阻率大于10MΩ·cm的纯水，水温不低于室温。

6.一种实施权利要求1～5任一项所述工业硅精炼除硼方法的系统，其特征在于，包括：

石墨坩埚，所述石墨坩埚内形成有容纳空腔，用于盛放物料，所述石墨坩埚的侧壁上部设置有浇嘴，适于当所述石墨坩埚倾斜时，其中的料液可由所述浇嘴排出；

炉衬，所述炉衬贴附于所述石墨坩埚的外表面；

感应线圈，所述感应线圈贴附于所述炉衬的外侧壁上；

炉底，所述炉底贴附于所述炉衬和感应线圈的底部；以及

出料管道，所述出料管道贯穿所述石墨坩埚的底部、所述炉衬的底部和所述炉底的底部，适于将所述石墨坩埚中的料液排出；

盛水容器，由所述石墨坩埚中排出的硅熔体可进入所述盛水容器中；

其中，所述容纳空腔中设置有中空的管状部件，所述管状部件下端位于所述容纳空腔底部且不与底壁相接触，所述管状部件的下端设置有连通的具有多个通孔的投料盘，适于使硅粉和氩气由管状部件的上端投入，经所述通孔进入石墨坩埚底部。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述通孔设置在所述投料盘朝向所述石墨坩埚的开口方向的表面上。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述通孔距离所述石墨坩埚底部的距离为5～200mm。