金属硅中杂质元素的熔渣氧化研究

作     者：伍继君 马文会 刘大春 杨斌 戴永年 王烨 Kazuki Morita 

作者单位：昆明理工大学冶金与能源工程学院真空冶金国家工程实验室 东京大学工业科学研究院 

会议名称：《2010年全国冶金物理化学学术会议》

会议日期：2010年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：云南省自然科学基金项目(2009CD027) 昆明理工大学测试基金(2009-037) 国家自然科学基金项目(50674050,u0837604/L07) 

关 键 词：金属硅 熔渣 氧化精炼 硼 

摘      要：光电工业正面临多晶硅原料短缺的严峻考验,全球光伏产品以每年30%的速度持续增长。金属硅中主要含有Fe,Al,Ca,Ti,B,P,O等杂质,通过定向凝固可以去除硅中的大部分金属杂质,但对分凝系数较大的杂质元素不起作用。本文采用熔渣精炼的方法,探讨了金属硅中杂质元素的氧化作用,重点分析了硅中杂质元素硼的氧化去除过程。在感应炉中向金属硅粉中添加40%CaO-60%SiO的渣进行熔渣精炼实验,通过SEM,EDS分析手段研究并讨论了硅中硼等杂质元素的氧化去除,结果表明:经熔渣精炼,金属硅中分布在晶界处的杂质得到明显去除,但铁的杂相不能被氧化,钙的杂相与CaO-SiO渣的反应性较差,凝固过程熔渣容易附着在硅与坩埚之间的内壁上,渣与硅液能得到很好的分离。