2O3，避免渣液流動性的變差，不利于脫硼，在渣硅分離的前2?10分鐘加入Al2O3可以提高熔渣的粘度，有利于后續的渣硅分離，為接下來的渣硅分離奠定了基礎。實踐證明效果非常好。
[0030]對于最后一遍的渣劑可保留下來作為接下來造渣處理的第一遍造渣處理的預留渣，加以回收利用。這樣不但降低了每一脫硼周期的渣劑的總量，而且還可以加速硅料熔化。原因在于直接熔化硅料時，由于硅塊之間有空隙，且其熔化潛熱是一般金屬(例如鐵)的7倍多，較難熔化，時間較長。而當坩禍中有事先融化好的渣液，再往坩禍中投入待處理的硅塊時，硅塊之間的空隙將被熔化的渣液所填充，改善坩禍內的熱傳導，同時渣劑的比重較硅小，融化的渣劑會漂浮在熔化或半熔化的硅料上面，起到了保溫作用，因此第一遍造渣用預留渣，比用新渣要節省時間。
[0031]本發明另一實施方式的硅提純工藝中去除硼的方法，包括，將預留渣加熱至熔融后，向其中加入待處理的硅，升溫至1750?2200°C，保持恒溫I?40分鐘后，分離所形成的爐渣。恒溫時間太短爐渣除硼不充分，太長對于除硼效果沒有明顯改善。恒溫后通過扒渣使渣硅分離。
[0032]下面，結合具體實施例對本發明的硅提純工藝中去除硼的方法做進一步說明。
[0033]實施例1
[0034]備料:含硼20ppmw冶金娃60公斤，造澄劑200公斤(80公斤顆粒小于5mm的S12與120公斤碳酸鈉均勻混合)分成4份。
[0035]I)將冶金硅放入中頻爐的坩禍中，給電加熱至冶金硅完全熔化；
[0036]2)將50公斤造渣劑于23分鐘內均勻加入坩禍中，然后斷電、旋轉爐體、扒渣以實現渣硅分離。
[0037]步驟3)、4)、5)重復步驟2)的過程，步驟5)渣硅分離后，將硅液倒入水冷坩禍進行冷卻凝固。用取樣勺取樣，經ICP-OES分析，處理后的硅中硼的含量為0.28ppmw。
[0038]實施例2
[0039]備料:含硼20ppmw冶金娃60公斤，造澄劑200公斤(80公斤顆粒小于5mm的S12與120公斤碳酸鈉均勻混合)分成4份。
[0040]I)將冶金硅放入中頻爐的坩禍中，給電加熱至冶金硅完全熔化；
[0041]2)加入50公斤造渣劑，將造渣劑于23分鐘內均勻加入坩禍中，加完后于1850°C恒溫15分鐘，然后斷電、旋轉爐體、扒渣以實現渣硅分離。
[0042]步驟3)、4)、5)重復步驟2)的過程，步驟5)渣硅分離后，將硅液倒入水冷坩禍進行冷卻凝固，同時取樣經ICP-OES進行純度檢測，硼含量0.25ppmw。
[0043]實施例3
[0044]備料:含硼20ppmw冶金娃60公斤，新配造澄劑200公斤(80公斤顆粒小于5mm的3102與120公斤碳酸鈉均勻混合)分成4份。
[0045]I)將冶金硅放入中頻爐的坩禍中，給電加熱至冶金硅完全熔化；
[0046]2)加入50公斤造渣劑，將造渣劑于50分鐘內均勻加入坩禍中，加完后于1850°C恒溫15分鐘，然后斷電、旋轉爐體、扒渣以實現渣硅分離。
[0047]步驟3)、4)、5)重復步驟2)的過程，步驟5)渣硅分離后，將硅液倒入水冷坩禍進行冷卻凝固，同時取樣經ICP-OES進行純度檢測，硼含量0.26ppmw。
[0048]實施例4
[0049]備料:含硼20ppmw冶金娃60公斤，顆粒度不大于15mm的預留澄40公斤，新配造澄劑200公斤(80公斤顆粒小于5mm的3;102與120公斤碳酸鈉均勾混合)分成4份，Al 203粉末3公斤平均分成4份。
[0050]I)將冶金硅放入中頻爐的坩禍中，給電加熱至冶金硅完全熔化；
[0051]2)加入50公斤造渣劑，將造渣劑于10分鐘內均勻加入坩禍中，加完后于2000°C恒溫40分鐘，再加入0.75公斤的Al2O3保溫5分鐘，然后斷電、旋轉爐體、扒渣以實現渣硅分咼。
[0052]步驟3)、4)、5)重復步驟2)的過程，步驟5)渣硅分離后，將硅液倒入水冷坩禍進行冷卻凝固，同時取樣經ICP-OES進行純度檢測，硼含量0.27ppmw。
[0053]實施例5
[0054]備料:含硼20ppmw冶金娃60公斤，顆粒度不大于15mm的預留澄40公斤，新配造澄劑200公斤(80公斤顆粒小于5mm的3;102與120公斤碳酸鈉均勾混合)分成4份，Al 203粉末3公斤平均分成4份。
[0055]I)將冶金硅放入中頻爐的坩禍中，給電加熱至冶金硅完全熔化；
[0056]2)加入50公斤造渣劑，將造渣劑于23分鐘內均勻加入坩禍中，加完后于2200°C恒溫15分鐘，再加入0.75公斤的Al2O3保溫5分鐘，然后斷電、旋轉爐體、扒渣以實現渣硅分咼。
[0057]步驟3)、4)、5)重復步驟2)的過程，步驟5)渣硅分離后，將硅液倒入水冷坩禍進行冷卻凝固，同時取樣經ICP-OES進行純度檢測，硼含量0.18ppmw。
[0058]實施例6
[0059]備料:含硼20ppmw冶金娃60公斤，顆粒度不大于15mm的預留澄40公斤，新配造澄劑150公斤(60公斤顆粒小于5mm的5;102與90公斤碳酸鈉混合均勾)分成3份，Al 203粉末2.25公斤平均分成3份。
[0060]I)將40公斤預留渣放入中頻爐的坩禍中，給電加熱，20分鐘后預留渣熔化完全，向坩禍中加入待處理的冶金硅，30分鐘后坩禍內的溫度升至1850°C，恒溫15分鐘，停功率旋轉爐體扒渣。
[0061]2)扒渣結束后搖正爐體，給電加熱，使溫度達到1850°C以上，開始加新配的造渣劑，23分鐘內均勻加入50公斤，加渣結束開始恒溫，溫度1850°C，恒溫時間15分鐘，再加入0.75公斤的Al2O3保溫5分鐘，斷電、旋轉爐體、扒渣。
[0062]步驟3)、4)、重復步驟2)的過程，步驟4)結束時拔出的渣作為預留渣保留。步驟4)渣硅分離后，把硅液倒入水冷坩禍進行冷卻凝固，同時取樣經ICP-OES進行純度檢測，硼含量 0.19ppmw。
[0063]除非特別限定，本發明所用術語均為本領域技術人員通常理解的含義。
[0064]本發明所描述的實施方式僅出于示例性目的，并非用以限制本發明的保護范圍，本領域技術人員可在本發明的范圍內作出各種其他替換、改變和改進，因而，本發明不限于上述實施方式，而僅由權利要求限定。
【主權項】
1.一種硅提純工藝中去除硼的方法，包括， 1)將待處理的硅加熱至熔融； 2)向熔融硅中加入造渣劑，形成爐渣后分離所述爐渣；其中，于10?60分鐘內，將所述造渣劑加入所述熔融硅，所述造渣劑包括二氧化硅、碳酸鈉和/或碳酸鈉的水合物。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述步驟2)中造渣劑的加入時間為20?30分鐘。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述步驟2)中加入造渣劑后，保溫10?40分鐘。
4.根據權利要求1至3任一項所述的方法，其中所述步驟2)中加入所述造渣劑形成爐渣后，再加入氧化鋁，保溫2?10分鐘，分離所述爐渣。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述保溫時間為3?5分鐘。
6.根據權利要求1所述的方法，其中所述步驟I)中將所述待處理的硅加熱至1750?2200 °C 熔融。
7.根據權利要求1所述的方法，其中所述造渣劑與所述待處理的硅的質量比為2:1?5:1。
8.根據權利要求1所述的方法，還包括重復所述步驟2)的操作I至6次。
9.一種硅提純工藝中去除硼的方法，包括， 1)將預留渣加熱至熔融后，向其中加入待處理的硅，升溫至1750?2200°C，保持恒溫10?40分鐘后，分離所形成的爐渣；其中，所述預留渣為權利要求8中最后一次分離出的爐渣； 2)向所述步驟I)中分離爐渣后的熔融硅中加入造渣劑，重新形成爐渣，再向其中加入氧化鋁后，分離所述爐渣；所述造渣劑的加入時間為10?60分鐘，所述造渣劑包括二氧化硅、碳酸鈉和/或碳酸鈉的水合物。
10.根據權利要求9所述的方法，還包括重復所述步驟2)的操作I至6次。
【專利摘要】本發明提供了一種硅提純工藝中去除硼的方法，包括，1)將待處理的硅加熱至熔融；2)向熔融硅中加入造渣劑，形成爐渣后分離所述爐渣；其中，于10～60分鐘內，將所述造渣劑加入所述熔融硅，所述造渣劑包括二氧化硅、碳酸鈉和/或碳酸鈉的水合物。本發明的硅提純工藝中去除硼的方法，可以將硅中的硼含量控制在0.3ppmw以下，滿足光伏級硅原料對于硼含量的要求，為低成本、環境友好的硅提純技術的發展打下良好的基礎。
【IPC分類】C01B33-037
【公開號】CN104609426
【申請號】CN201510069091
【發明人】董志遠, 張周民, 霍佃鑫, 趙有文, 劉彤, 鄒凱, 馬承鴻, 倪海江, 王起發
【申請人】包頭市山晟新能源有限責任公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月10日