JP2006192423A - シリコン粉砕物を低汚染で自動的に粉砕するための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前記課題は、半導体級又は太陽電池級のシリコン粉砕物から半導体級又は太陽電池級のシリコン微粉砕物を製造するために適した、硬質の耐摩耗性材料からなる表面を有する複数の粉砕工具を有する粉砕機において、前記粉砕機は1.5〜3の粉砕比を有することを特徴とする粉砕機により解決される。
【選択図】図2
Description
10cmまでの辺の長さ(Kantenlaenge)の大きな装填物のためのロールクラッシャーの場合には、ロールは有利に60〜100cmの直径を有する。特に有利に80cm〜100cmである。約1.5mmの辺の長さの小さな装填物のためには、ロールは有利に30cmの直径を有する。ロールクラッシャーの特に有利な実施態様の場合には、かみ角は20゜より小さく、粉砕ロールは30cmの直径を有する単結晶シリコンからなる。
Cu<2
Ni<2
Cr<2
Zn<4
Na<12。
粒度30mm〜最大50mmの汚染のない粗砕された砕片状のシリコン100kgを、平滑ロールクラッシャー(このロールはコバルトマトリックス中の85%を超えるWからなる)で粉砕した。このマニュアルで粗砕された砕片状のシリコンは、次の出発汚染濃度を有していた:Fe:0.57ppbw、W:0.51ppbw、Co:0.050ppbw(ppbw:parts per billion in weight)最大粒度2mmを有する粉砕品の割合は、ナイロン篩いを用いて篩別した。最大粒度>2mmを有する粒子は、再度粉砕機に供給した。このロールクラッシャーの使用したパラメータを表1にまとめた。
粒度65mm〜最大120mmのマニュアルで粗砕された砕片状のシリコン100kgを、ジョークラッシャー(この粉砕顎部はCoマトリックス中の80%を超えるWからなる)で粉砕した。このマニュアルで粗砕された砕片状のシリコンは、次の出発汚染濃度を有していた:Fe:0.45ppbw、W:0.37ppbw、Co:0.034ppbw(ppbw:parts per billion in weight)。
Claims (22)
- 半導体級又は太陽電池級のシリコン粉砕物から半導体級又は太陽電池級のシリコン微粉砕物を製造するために適した、硬質の耐摩耗性材料からなる表面を有する複数の粉砕工具を有する粉砕機において、前記粉砕機は1.5〜3の粉砕比を有することを特徴とする、粉砕機。
- 粉砕機がジョークラッシャーであり、前記ジョークラッシャーの粉砕工具は一定の粉砕角で相互に配置されていて、その際、前記粉砕角が14゜より小さい、有利に10゜〜12゜であることを特徴とする、請求項1記載の粉砕機。
- 粉砕機がロールクラッシャーであり、前記ロールクラッシャーの粉砕工具は一定の粉砕角で相互に配置されていて、その際、前記粉砕角が25゜より小さい、有利に20゜より小さいことを特徴とする、請求項1記載の粉砕機。
- 粉砕機が、平滑ロールクラッシャー又は異形ロールクラッシャー(例えばスパイク付きロールクラッシャー又は溝付きロールクラッシャー)であることを特徴とする、請求項1記載の粉砕機。
- かみ角が<20゜であり、粉砕ロールは30cmの直径を有する単結晶シリコンからなることを特徴とする、請求項3又は4記載の粉砕機。
- 粉砕機がジャイレトリークラッシャーであり、前記ジャイレトリークラッシャーの粉砕工具は一定の粉砕角で相互に配置されていて、その際、前記粉砕角が12゜より小さい、有利に10゜〜12゜であることを特徴とする、請求項1記載の粉砕機。
- 粉砕工具は、硬質金属からなる、有利にコバルトマトリックス中の炭化タングステンからなる、特に有利に80質量%を上回る炭化タングステンの割合を有する表面を有することを特徴とする、請求項1から4又は6項のいずれか1項記載の粉砕機。
- 粉砕工具がシリコンからなる表面を有することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の粉砕機。
- 半導体級又は太陽電池級のシリコン微粉砕物を製造するための、シリコン粉砕物を粉砕及び分級する装置において、請求項1から8までのいずれか1項記載の粉砕機の前に装填装置、例えばホッパが設けられていて、前記装填装置によりシリコン粉砕物は粉砕機に供給され、かつ前記粉砕機の後に、粉砕品を分級する分級装置、有利に篩並びに捕集装置、例えばマニュアルで取り扱い可能な容器、例えば分級された粉砕品用のシュートが設けられていることを特徴とする、シリコン粉砕物を粉砕及び分級する装置。
- 装填装置、分級装置並びに捕集装置が、シリコンと接触する範囲内で、高純度の磨耗の少ないプラスチックからなる表面を有することを特徴とする、請求項9記載の装置。
- 装填装置、分級装置並びに捕集装置が、シリコンと接触する範囲内で、高純度のシリコンからなる表面を有することを特徴とする、請求項9記載の装置。
- 半導体級のシリコン粉砕物から、半導体用途のための原料として直接使用することができるシリコン微粉砕物を自動的に製造する方法において、半導体級のシリコン粉砕物を請求項1から8までのいずれか1項記載の粉砕機に供給して粉砕品を製造し、前記粉砕品を分級物に分級し、その際、所望のシリコン微粉砕物の最大の辺の長さより小さいか又は等しい辺の長さを有する粉砕品の部分(分級物1)を捕集容器1中に捕集し、所望のシリコン粉砕物の辺の長さよりも大きい辺の長さを有する粉砕品の部分(分級物2)を同様に捕集することを特徴とする、シリコン微粉砕物の自動的製造方法。
- 太陽電池級のシリコン粉砕物から、太陽電池の原料として直接使用することができるシリコン微粉砕物を製造する方法において、太陽電池級のシリコン粉砕物を請求項1から8までのいずれか1項記載の粉砕機に供給して粉砕品を製造し、前記粉砕品を分級物に分級し、その際、所望のシリコン微粉砕物の最大の辺の長さより小さいか又は等しい辺の長さを有する粉砕品の部分(分級物1)を捕集容器1中に捕集し、所望のシリコン粉砕物の辺の長さよりも大きい辺の長さを有する粉砕品の部分(分級物2)を同様に捕集することを特徴とする、シリコン微粉砕物の製造方法。
- 粉砕品を2つの分級物に分級し、前記分級は篩を用いて行うことを特徴とする、請求項12又は13記載の方法。
- 分級物1から所望のシリコン微粉砕物の最小の長さよりも小さい辺の長さを有する微粉砕物の部分を選び出し、捕集する(分級物3)、請求項13又は14記載の方法。
- 分級物3の選び出しを、篩を用いて行うことを特徴とする、請求項15記載の方法。
- 所望のシリコン微粉砕物の辺の長さよりも大きな辺の長さを有する粉砕品の部分を、再度、粉砕比1.5〜3を有する請求項1から8までのいずれか1項記載の粉砕機にその装填品として供給し、粉砕し、同様に分級しかつ捕集することを特徴とする請求項12から16までのいずれか1項記載の方法。
- 所望のシリコン微粉砕物の辺の長さよりも大きな辺の長さを有する粉砕品の部分を、さらにもう一度、粉砕比1.5〜3を有する請求項1から8までのいずれか1項記載の粉砕機にその装填品として供給し、粉砕し、同様に分級しかつ捕集することを特徴とする請求項17記載の方法。
- 粉砕機で最大で4回処理を実施することを特徴とする、請求項12から18までのいずれか1項記載の方法。
- 各粉砕処理により得られた分級物1もしくは3をそれぞれ合わせ、直接包装することを特徴とする、請求項17から19までのいずれか1項記載の方法。
- 得られた分級物3を、多結晶シリコンの析出のための種粒子として流動層法中で使用することを特徴とする、請求項17から19までのいずれか1項記載の方法。
- 得られた分級物1を、多結晶シリコンの析出のための種粒子として流動層法中で使用することを特徴とする、請求項17から19までのいずれか1項記載の方法。
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