湿法提纯制备太阳能级硅过程的研究-论文.pdf

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1、第42卷第6期化学工程Vo1．42No．62014年6月CHEMICALENGINEERING(CHINA)Jun．2014湿法提纯制备太阳能级硅过程的研究刘瑞聪，汤培平，林康英，刘碧华，游淳毅，王泉(厦门大学化学化工学院，福建厦门361005)摘要：采用盐酸和氢氟酸两步法湿法提纯制备太阳能级多晶硅，当工艺条件为W(HC1)=8％，W(HF)=6％，可使铁中杂质质量分数降到26×10。。。，去除率达到99．1％；铝中杂质质量分数降低到60Z10～，去除率为82．3％。分析和讨论了酸浸过程中硅晶体的形貌和结构的变化。FESEM图像

2、表明杂质在硅的表面呈现集中链状分布，晶粒沿着高应力和缺陷区直线式分裂；XRD数据显示，在反应过程中，杂质的析出对硅品格结构的影响有限，晶格因温度增加、应力不平衡等因素反而呈现膨胀的趋势。研究和分析湿法冶金中硅晶体结构和形貌的变化，对于了解酸浸过程反应机理，提高湿法提纯的除杂效率，优化太阳能级硅生产工艺具有重要意义。关键词：太阳能硅；冶金级硅；湿法冶金中图分类号：TF111．3文献标识码：A文章编号：1005-9954(2014)06-0015-04DoI：10．3969／j．issn．1005-9954．2014．06．004H

3、ydrometallurgicalpurificationprocessforpreparingsolar-gradesiliconLIURui-cong，TANGPei-ping，LINKang-ying，LIUBi-hua，YOUChun-yi，WANGQuan(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，XiamenUniversity，Xiamen361005，FujianProvince，China)Abstract：Usinghydrochloricacidandhydroflu

4、oricacidasleachingagents，atwo-stepmethodwasintroducedtopreparesolar—gradesiliconthroughhydrometallurgicalroute．TheresultshowsthatwhenthesiliconpowderisleachedatappropriateconditionofW(HC1)：8％，W(HF)=6％，theimpuritiesmassfractionofFeisreducedto26X10。。。，withtheremovalrat

5、eof99．1％；theimpuritiesmassfractionofA1isreducedto60X10～，withtheremovalrateof82．3％．ThechangesinthemorphologyandcrystallinestructureofSiduringtheleachingprocesswerediscussed．TheimagesofFESEMshowthattheimpuritiesareinline-likecentralizeddistributiononthesurfaceofSicryst

6、a1．Thecrystallinegrainsplitsdirectlyalongtheareawherethestressisstrongandwhichcontainsnumerousdefects．XRDdataindicatethattheimpuritiesdissolvedoutofSihavelittleeffectonthecrystallinestructure，whereasthecrystalexpandsasaresultoftemperatureriseandunbalanceofstress．Anal

7、yzingthevariationofmorphologyandcrystallinestructureofsiliconisofgreatimportancetounderstandthemechanismofleachingprocess，improvethepurificationeficiencyandoptimizetheindustrializedtechnologyforpreparingsolar—gradesilicon．Keywords：solar-gradesilicon；metallurgical—gra

8、desilicon；hydrometallurgy太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁可再生门子法。但由于该方法能耗大、污染高、尾气处理复能源。在能源越趋紧张的背景下，太阳能成为世界杂等问题，各国逐渐将研究的热点转移到更为经济各国广泛研究和推广的对象。在各种太阳能