一种炉外精炼提纯工业硅熔体的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103058200A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103058200103058200A(43)申请公布日2013.04.24(21)申请号201310020851.8(22)申请日2013.01.21(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号申请人云南宏盛锦盟企业集团有限公司(72)发明人马文会魏奎先周继红王统张龙谢克强周阳伍继君杨斌戴永年(51)Int.Cl.C01B33/037(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种炉外精炼提纯工业硅熔体的方法(57)摘要本发明提供一种炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，经过下列步骤：往抬包内通入空气，再将矿热炉内的硅熔体释放到抬包内，对抬包内的硅熔体进行微波加热，保持硅熔体的炉外精炼温度进行炉外吹气、造渣精炼0.5～10h；待炉外精炼完毕后，进行渣硅分离，再进行浇注，即完成炉外精炼提纯工业硅熔体。通过上述炉外精炼过程，可以去除工业硅熔体中包括Al、Ca、Ti、Na、Mg在内的大部分金属杂质和部分B、P、S、C等非金属杂质，同时可以为后续的工业硅提纯控制有效的成分，为冶金法制备太阳能级硅提供高品质的原料。本发明具备充分利用和节约能源、生产效率高、基建投资较少、环境无污染等特点。CN103058200ACN103582ACN103058200A权利要求书1/1页1.一种炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，其特征在于经过下列步骤：往抬包内通入空气，再将矿热炉内的硅熔体释放到抬包内，对抬包内的硅熔体进行微波加热，保持硅熔体的炉外精炼温度进行炉外吹气、造渣精炼0.5～10h；待炉外精炼完毕后，进行渣硅分离，再进行浇注，即完成炉外精炼提纯工业硅熔体。2.根据权利要求1所述的炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，其特征在于：所述微波加热进行精炼时，向抬包中加入精炼剂、通入精炼气体。3.根据权利要求1所述的炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，其特征在于：所述精炼剂包括常规精炼剂。4.根据权利要求1或3所述的炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，其特征在于：所述精炼剂与硅熔体质量比为20：1～1：20。5.根据权利要求1所述的炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，其特征在于：所述精炼气体包括常规精炼气体。6.根据权利要求1或5所述的炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，其特征在于：所述精炼气体的通入压力为1～10MPa，流量为0.5～10m3/h。7.根据权利要求1所述的炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，其特征在于：所述精炼剂和精炼气体的加入为同时或交叉进行，或者连续或间断进行。8.根据权利要求1所述的炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，其特征在于：所述精炼剂和精炼气体的加入是从抬包口、侧壁或底部加入。2CN103058200A说明书1/3页一种炉外精炼提纯工业硅熔体的方法技术领域[0001]本发明涉及一种炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，特别涉及一种针对矿热炉生产的、可以充分利用工业硅熔体的热量、并能够实现对工业硅熔体微波加热的工业硅熔体炉外精炼的方法。背景技术[0002]在工业硅冶炼过程中，原料包含Fe、Al、Ca、B、P等杂，这些杂质元素在硅石还原的过程中随着硅元素一起被还原而进入工业硅，在硅熔体冷凝之后作为杂质沉积在工业硅中，从而降低了工业硅的纯度。为了减少工业硅中杂质的含量，提高工业硅的品质，就需对工业硅进行炉外精炼，去除工业硅中的大部分杂质。随着科技的进步，对工业硅的纯度要求越来越高。目前，在工业硅厂最常用的杂质去除方法是工业硅在抬包中进行炉外精炼，往抬包中吹O2和压缩空气的混合气体进行精炼，去除大部分Al、Ca、B、C等杂质，但由于在精炼过程中硅熔体的温度急剧下降，导致精炼热力学条件变差，很多杂质无法去除，同时严重限制了精炼时间，无法达到很好的精炼效果。因此，避免或抑制炉外精炼过程中硅熔体温度下降是延长精炼时间，提高精炼效率，提升工业硅产品品质的途径之一。在目前公开报道的资料中，对精炼过程中的硅熔体进行加热是一个较为有效的方法之一。在利用刚从矿热炉内放出的工业硅熔体热量的基础上，采用间接加热手段对硅熔体加热，同时进行硅熔体的吹气、造渣或吹气和造渣同时进行的精炼，可以有效的去除硅中的Al、Ca等杂质，有效提升了工业硅的质量。发明内容[0003]为延长工业硅炉外精炼时间和强化炉外精炼效果，本发明提供一种炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，在抬包精炼过程中采用微波加热的方法来强化炉外精炼。[0004]本发明通过下列技术方案实现：一种炉外精炼提纯工业硅熔体的方法，经过下列步骤：往抬包内通入空气，再将矿热炉内的硅熔体释放到抬包内，对抬包内的硅熔体进行微波加热，保持硅熔体的炉外精炼温度进行炉外吹气、造渣精炼0.5～1