RU2592629C1 - Способ получения кремния - Google Patents
Способ получения кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592629C1 RU2592629C1 RU2015130689/05A RU2015130689A RU2592629C1 RU 2592629 C1 RU2592629 C1 RU 2592629C1 RU 2015130689/05 A RU2015130689/05 A RU 2015130689/05A RU 2015130689 A RU2015130689 A RU 2015130689A RU 2592629 C1 RU2592629 C1 RU 2592629C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon
- irradiation
- decomposition
- processing
- production
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к переработке кремнистых пород при получении полупроводниковых материалов, которые могут быть использованы для изготовления солнечных коллекторов и элементов электронной техники. Способ включает разрушение и переработку кремнистой породы до получения порошкообразного кремнезема, его облучение, очистку и восстановление до кремния, при этом после облучения порошкообразный кремнезем подвергают прокалке при 950-1000°C в защитной или восстановительной среде. Изобретение позволяет увеличить глубину разложения рудных компонентов, воздействуя на кинетику разложения сырьевого материала на ранней стадии получения кремния, снизить концентрацию примесей и энергетические затраты при помоле. 4 табл., 4 пр.
Description
Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к переработке кремнистых пород при получении полупроводниковых материалов, которые могут быть использованы для изготовления солнечных коллекторов и элементов электронной техники.
Известен способ получения кремния, включающий разрушение кремнистых пород на куски, измельчение, обогащение, восстановление кремнезема в электрической печи, химико-металлургическую очистку и получение слитков (Брук В.А., Гаршенин В.В., Курносов А.И. Производство полупроводниковых приборов. Учебник для индивидуального бригадного обучения рабочих на производстве. Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1968, с. 49-52).
Недостатком известного способа является то, что при разложении сырьевых компонентов остается повышенное содержание примесей, которые приводят к структурным неоднородностям в слитке и, следовательно, невозможности получения кремния высокой чистоты.
Известен способ получения монокристаллов кремния путем облучения с последующей зонной плавкой в вакууме (SU 793412, МПК С30В 13/06, 30.12.1980).
Недостатком данного способа является то, что облучение кремния проводят тепловыми нейтронами в процессе выращивания монокристаллов, т.е. на позднем этапе формирования структуры твердого тела, что не позволяет получать кремний высокого кристаллографического совершенства.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ получения кремния, включающий разрушение и переработку кремнистой породы до порошкообразного состояния, очистку, облучение гамма квантами или нейтронами и восстановление кремнезема в электрической дуге до получения кремния, химико-металлургическую очистку и измельчение в порошок (RU 2441838, МПК С01В 33/02, C30B 29/06, C30B 30/00, 10.02.2012).
Недостатком прототипа является невозможность обеспечения необходимой глубины разложения и соответственно получения кремния высокой чистоты.
Технический результат сводится к увеличению глубины разложения сырьевых компонентов при помоле, снижению концентрации примесей и энергетических затрат. Это достигается тем, что в способе получения кремния, включающем разрушение и переработку кремнистой породы до порошкообразного состояния, облучение гамма квантами, очистку, согласно изобретению в технологический процесс вводят операцию прокалки с последующим восстановлением до кремния.
Предлагаемый способ позволит увеличить глубину разложения рудных компонентов, воздействуя на кинетику разложения сырьевого материала на ранней стадии получения кремния, снизить концентрацию примесей и энергетические затраты при помоле.
Механизм разрушения твердого тела под действием облучения непосредственно связан с физическими особенностями структуры на атомно-молекулярном уровне. В порошкообразном концентрате облучение способствует созданию дополнительных активных центров, приводящих к ослаблению связи между зернами, а нагрев стимулирует подвижность дефектов, приводящих к разрыву внутримолекулярных связей, образуя зародышевые трещины. По таким микротрещинам разрушение происходит с меньшими затратами энергии при дальнейшем измельчении, обеспечивая выравнивание структуры. Кроме того, измельченное сырье характеризуется высокой открытой пористостью, а выход примесей на поверхность порошковых компонентов облегчает процесс очистки.
Способ получения кремния осуществляют следующим образом.
Кремнистую породу разрушают и перерабатывают до получения порошкообразного кремнезема, подвергают облучению, прокалке. Причем прокалку осуществляют в аргоне или вакууме при 950-1000°С. Затем восстанавливают расплавлением в электропечи до кремния. Полученный после восстановления кремний подвергают химико-металлургической очистке с последующим выращиванием монокристаллов.
Достижение технического результата подтверждается экспериментальными данными, полученными при осуществлении данного способа.
Пример 1. Кремнистую породу разрушают и перерабатывают до получения порошкообразного кремнезема, подвергают облучению, а затем прокалке при 950°С в вакууме, восстанавливают расплавлением в электрической печи и подвергают химико-металлургической очистке с последующим выращиванием монокристаллов (табл. 1).
Пример 2. Кремнистую породу разрушают и перерабатывают до получения порошкообразного кремнезема, подвергают облучению гамма-квантами, а затем прокалке при 950°С в вакууме, восстанавливают расплавлением в электрической печи и подвергают химико-металлургической очистке с последующим выращиванием монокристаллов, (табл. 2).
Пример 3. Кремнистую породу разрушают и перерабатывают до получения порошкообразного кремнезема, подвергают облучению гамма-квантами, а затем прокалке при 1000°С в аргоне, восстанавливают расплавлением в электрической печи и подвергают химико-металлургической очистке с последующим выращиванием монокристаллов (табл. 3).
Пример 4. Кремнистую породу разрушают и перерабатывают до получения порошкообразного кремнезема, подвергают облучению гамма-квантами, а затем прокалке при 1000°С в аргоне, восстанавливают расплавлением в электрической печи и подвергают химико-металлургической очистке с последующим выращиванием монокристаллов.
Прокалка облученного сырья в защитной среде для снятия внутренних напряжений и последующего провоцирования зарождения и раскрепощения примесных включений приводит к существенному изменению зернистости, а последующая обработка в 20% HCl обеспечивает дополнительную очистку от примесей (табл. 4).
Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволит снизить энергетические затраты при помоле, увеличить глубину разложения рудных компонентов и уменьшить концентрацию примесей.
Claims (1)
- Способ получения кремния, включающий разрушение и переработку кремнистой породы до получения порошкообразного кремнезема, его облучение, очистку и восстановление до кремния, отличающийся тем, что после облучения порошкообразный кремнезем подвергают прокалке при температурах 950-1000°C в защитной или восстановительной среде.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130689/05A RU2592629C1 (ru) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Способ получения кремния |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015130689/05A RU2592629C1 (ru) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Способ получения кремния |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2592629C1 true RU2592629C1 (ru) | 2016-07-27 |
Family
ID=56556971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015130689/05A RU2592629C1 (ru) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Способ получения кремния |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592629C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2055812C1 (ru) * | 1988-12-08 | 1996-03-10 | Элкем А/С | Кремниевый порошок и способ его непрерывного получения |
RU2441838C1 (ru) * | 2010-10-15 | 2012-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инновационное предприятие СКГМИ (ГТУ) "Стройкомплект-Инновации" | Способ получения кремния |
RU128874U1 (ru) * | 2012-12-13 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Технологический комплекс для получения монокристаллического кремния |
-
2015
- 2015-07-23 RU RU2015130689/05A patent/RU2592629C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2055812C1 (ru) * | 1988-12-08 | 1996-03-10 | Элкем А/С | Кремниевый порошок и способ его непрерывного получения |
RU2441838C1 (ru) * | 2010-10-15 | 2012-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инновационное предприятие СКГМИ (ГТУ) "Стройкомплект-Инновации" | Способ получения кремния |
RU128874U1 (ru) * | 2012-12-13 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Технологический комплекс для получения монокристаллического кремния |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104386719B (zh) | 一种α-氧化铝的制备方法 | |
WO2009126922A3 (en) | Methods and apparatus for recovery of silicon and silicon carbide from spent wafer-sawing slurry | |
CN103332694A (zh) | 石英坩埚用原料砂的制备方法 | |
CN103643295A (zh) | 一种气相法生长氮化铝晶体用原料的制备方法 | |
WO2020199232A1 (zh) | 低品位菱镁矿煅烧脱钙除硅制备高纯轻烧氧化镁的方法 | |
JP2018016498A (ja) | 炭化珪素単結晶インゴットの製造方法 | |
RU2592629C1 (ru) | Способ получения кремния | |
SG11201900068PA (en) | Single crystal silicon plate-shaped body and production method therefor | |
MY166519A (en) | Method for producing high purity silicon | |
Li et al. | Influences of Na2CO3 roasting and H3PO4 hot-pressure leaching on the purification of vein quartz to achieve high-purity quartz | |
US1679857A (en) | Recovery of precious minerals | |
RU2441838C1 (ru) | Способ получения кремния | |
KR20120074355A (ko) | 페로니켈 슬래그로부터 마그네슘을 침출하는 방법 | |
JP2014125407A (ja) | 高純度の炭化ケイ素の製造方法 | |
Long et al. | Desiliconisation of alkaline leaching solution of roasted stone coal with carbonation method | |
CN106365161B (zh) | 金刚石提纯方法及其应用 | |
MY187928A (en) | Process for producing silicon single crystal | |
CN107459024B (zh) | 铝质岩中制备超微细粒磷酸二氢铝粉体的方法 | |
RU2588627C1 (ru) | Способ рафинирования металлургического кремния | |
Syvertsen et al. | Remelting and purification of Si-kerf for PV-wafers | |
CN110963498A (zh) | 一种迭代水热法提纯石英砂的工艺及高纯石英砂 | |
Zhaboedov et al. | Quartz concentrates from quartzites of the Eastern Sayan | |
SU631209A1 (ru) | Способ измельчени минералов | |
CN111252769A (zh) | 一种太阳能多晶硅的制备方法 | |
MX2020008001A (es) | Un metodo para el procesamiento y tratamiento de minerales de alunita. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180724 |