[发明专利]一种高纯片状硅生产系统及制备方法在审

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申请号: 202310941701.4 申请日: 2023-07-28
公开(公告)号: CN116873932A 公开(公告)日: 2023-10-13
发明(设计)人: 张吉磊;史玥师 申请(专利权)人: 北京华威锐科化工有限公司
主分类号: C01B33/033 分类号: C01B33/033
代理公司: 北京酷爱智慧知识产权代理有限公司 11514 代理人: 赵中富
地址: 100071 北京市丰台区*** 国省代码: 北京;11
权利要求书: 暂无信息 说明书: 暂无信息
摘要: 发明公开了一种高纯片状硅生产系统,涉及硅制备技术领域,包括研磨混合装置、还原装置、水洗装置、离心干燥成型装置以及副反应反馈装置,副反应反馈装置包括镁质量比控制模块和气体检测模块,镁质量比控制模块设置于研磨混合装置上,气体检测模块设置于水洗装置上;还提供了一种高纯片状硅制备方法。本发明具有生产稳定和高纯片状硅产量高的优点。
搜索关键词: 一种 高纯 片状 生产 系统 制备 方法
【主权项】:
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  • 本发明提供用于制造高纯硅的等离子体沉积装置,其包括用于沉积所述高纯硅的腔室,所述腔室包括基本限定模腔的上端的顶部;具有上端和下端的一个或多个侧面,所述顶部基本密封连接所述一个或多个侧面的上端;基本限定所述腔室的下端的基底,所述基底基本密封连接所述一个或多个侧面的下端;和布置在所述顶部的至少一个感应耦合的等离子体焰炬,在基本垂直的位置取向的所述至少一个电感耦合的等离子体焰炬产生自所述顶部向下朝向所述基底的等离子体火焰,所述等离子体火焰限定使一种或多种反应物反应以产生高纯硅的反应区。另外,还提供了收集熔融硅的方法。
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  • 本发明提供一种适合大规模、低成本生产太阳能级晶体硅的制造方法。本发明的主要特征在于包括如下步骤:①使硅粉和氯气在氯氧化炉内进行反应的步骤;②对步骤①获得的反应生成物在粗馏塔内进行冷却的步骤;③对步骤②获得的气体进一步精馏,获得高纯度四氯化硅的步骤;④将锌加热生成气态锌的步骤;⑤使四氯化硅与气态锌在锌还原室反应,生成晶体硅与氯化锌的步骤;⑥氯化锌与四氯化硅在换热器内进行热交换的步骤;⑦使氯化锌在电解室内电解,生成液态锌与氯气的步骤。
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  • 本发明涉及一种多晶硅的制造方法,其特征在于,其包括:获得低纯度四氯化硅的四氯化硅制造工序;四氯化硅蒸馏工序;获得多晶硅的多晶硅制造工序;将该排气中的成分分离为氯化锌和未反应锌的混合物、未反应四氯化硅的第1分离工序;以及,将该氯化锌和未反应锌的混合物电解,获得锌和氯气的电解工序,将该第一分离工序中分离的该未反应四氯化硅输送到该四氯化硅蒸馏工序,与该低纯度四氯化硅一起蒸馏,将该电解工序中获得的氯气用作在该四氯化硅制造工序中反应的氯气,将该电解工序中获得的锌用作在该多晶硅制造工序中反应的锌。根据本发明,可以提供制造成本低、运转管理和装置管理简便的多晶硅的制造方法。
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  • 斋藤金次郎;沟口隆;宗像浩 - 克斯莫石油株式会社
  • 2010-12-07 - 2012-08-29 - C01B33/033
  • 本发明涉及一种多晶硅的制造方法,其特征在于,其是使四氯化硅与锌反应而生成多晶硅的制造方法,在反应炉内设置多个析出棒,从该反应炉的上部供给四氯化硅蒸气和锌蒸气,使得四氯化硅蒸气从相对于各析出棒的中心侧供给且锌蒸气从相对于各析出棒的侧壁侧供给,将排气从该反应炉的下部排出,在该反应炉内进行四氯化硅蒸气与锌蒸气的反应,并且使生成的多晶硅析出到该析出棒上。根据本发明,可以提供在设置多个析出棒时可以使多晶硅均等地析出到所有析出棒上的利用锌还原法的多晶硅的制造方法以及反应炉。
  • 有机溶剂中锌粉还原四氯化硅制备太阳能级多晶硅的方法-201110331650.0
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  • 2011-10-27 - 2012-08-01 - C01B33/033
  • 本发明涉及一种有机溶剂中利用锌粉还原四氯化硅制备太阳能级多晶硅的方法,将溶有四氯化硅的有机溶剂加入到有机溶剂分散的粒径50m~100m的锌粉中反应,反应温度控制在50℃以下,四氯化硅过量,反应完全后,产物经沉降、过滤,最后蒸干残留有机溶剂和四氯化硅,得到硅粉分别用10%稀盐酸、10%氢氟酸、超纯水超声清洗,再将硅粉真空烘干,经过真空10-2Pa下熔炼,定向铸锭,即得到太阳能级的多晶硅。本发明利用惰性有机溶剂作为反应介质,使反应在较低的温度下进行,对于设备的要求不是很苛刻,容易实现大规模化的工业化生产;反应的副产物氯化锌、过量的四氯化硅与有机溶剂均可回收再利用,该方法得到的多晶硅纯度达6N以上,达到太阳能级多晶硅的要求。
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  • 贺珍俊 - 内蒙古神舟硅业有限责任公司
  • 2011-10-27 - 2012-08-01 - C01B33/033
  • 本发明提供了一种锌还原四氯化硅制备纳米硅粉颗粒的方法,金属锌粒经过熔融气化器变为锌蒸气,在氩气做保护气和载气的条件下带入管式反应器中,四氯化硅以液态的形式缓慢引入到管式反应器中气化后与锌反应,生成的硅粉颗粒及氯化锌副产物在氩气的推动下进入到冷却沉积器中冷却沉积,冷却沉积而得的硅粉颗粒与氯化锌被硅粉收集器收集,经过酸洗和真空冷冻干燥处理,即得到纳米硅粉颗粒;尾气被尾气吸收器吸收。与现有技术相比,本发明的工艺操作可控、生成的纳米硅颗粒具有较大的孔细率和较窄的粒径分布;可用于锂电池纳米负极材料,也可以用在水泥混凝土的掺合料,有效地改善水泥的性能;还可以用于催化剂的负载载体,以及其他材料的应用领域。
  • 锌还原法制备高纯多晶硅的装置-201010583324.4
  • 李红波;张滢清;张愿成;张玉霞;贺珍俊 - 上海太阳能工程技术研究中心有限公司
  • 2010-12-10 - 2012-07-11 - C01B33/033
  • 本发明提供了一种锌还原法制备高纯多晶硅的装置,它包括通过管道顺序相连的锌熔化池、锌蒸汽稳定池、反应器、分离器、尾气管、第一尾气收集器和第二尾气收集器,在锌熔化池上连接有锌线进料管,在锌线进料管上连接有保护气进口管,在反应器上连接有SiCl4进料管,在分离器下方连接有多晶硅收集器。本发明中的主要设备采用来源广泛的石英玻璃材料制造,因而成本不高;配合外置的锌线进料系统、外置的四氯化硅进料系统、保护气系统和少量废气的处理系统,很好地保证了由高纯锌以气态形式还原四氯化硅来制取高纯多晶硅的工艺路线的实现,环保效益非常显著、运行经济成本低、操作方便,还具有连续不间断生产的优势。
  • 锌丝进料装置-201010583303.2
  • 李红波;张滢清;张愿成;张玉霞;贺珍俊 - 上海太阳能工程技术研究中心有限公司
  • 2010-12-10 - 2012-07-04 - C01B33/033
  • 本发明提供了一种锌丝进料装置,它包括锌丝提供机构、固定面板、送丝机构、锌丝导向轮、锌丝定向轮和锌丝进料套管;锌丝提供机构、固定面板和锌丝进料套管顺序设置;送丝机构、锌丝导向轮和锌丝定向轮固定在顺序固定面板上;在锌丝进料套管上连接有第一惰性气体进口管和第二惰性气体进口管。本发明通过控制伺服电机或者异步电动机的转速,保证了单位时间内锌的精确进料量;通过采用惰性气体及进料套管的保护可有效防止外界空气进入锌还原法制多晶硅反应器。本发明的进料装置结构简单,能耗低,设备稳定性高,易于操作且维护方便。
  • 一种制备太阳能级多晶硅的方法-201110345774.4
  • 李艳平;张宗凡;董芸;陈洪来 - 云南省化工研究院
  • 2011-11-06 - 2012-06-20 - C01B33/033
  • 一种制备太阳能级多晶硅的方法涉及化工和冶金领域,特别涉及采用金属还原四氟化硅气体制备太阳能级多晶硅的方法,本发明制备工艺步骤包括:a.还原反应;b.熔融分离。本发明以金属钠还原四氟化硅法制备太阳能级多晶硅料,纯度可以达到6N以上,其每千克多晶硅生产成本可控制在15~20美元/千克。相比改良西门子法和硅烷法制多晶硅,具有工艺及配套设备简单、能耗低、无有毒气体排放、生产和投资成本少等优点。同时,以四氟化硅为主要原料,磷肥副产氟、硅资源均可得到有效利用,是一条磷复肥企业副产氟硅资源走“精细化、高附加”思路的有效途径。
  • 一种生产太阳能级多晶硅的方法-201010531800.8
  • 刘春霞;马瑞新 - 刘春霞;马瑞新
  • 2010-11-04 - 2012-05-23 - C01B33/033
  • 一种生产太阳能级多晶硅的方法。技术领域:本发明涉及冶金、化工,尤其是、太阳能电池制造行业的多晶硅生产方法。本发明提供了一种太阳能级多晶硅的生产方法。方法是将金属镁经过真空升华提纯以后加热变为蒸气,用金属镁蒸气还原SiCl4气体来生产太阳能级多晶硅。SiCl4的来源是改良西门子工艺的副产品,也可以是冶金硅经过氯化、提纯以后的SiCl4。SiCl4经过镁还原得到多晶硅和氯化镁。多晶硅经过简单酸洗、水洗即可达到太阳能光伏电池的要求;另一种还原产物——氯化镁可以通过电解重新变成金属镁和氯气。金属镁用于还原,氯气用于生产SiCl4或者生产三氯硅烷,实现闭路循环,无污染物排放。与现有技术相比,本发明所述方法生产成本低、投资小、无污染物排放。
  • 硅制造装置及硅制造方法-201080022441.1
  • 中原胜正;榊大介 - 旭硝子株式会社;木野科技太阳能股份有限公司
  • 2010-05-19 - 2012-05-02 - C01B33/033
  • 锌气体供给口(18b、180b、181b、182b、183b、184b、185b、280a)比四氯化硅气体供给口(16a、160a)靠上方,一边利用加热器(22)将反应器(10、100)的局部温度设定在硅的析出温度范围,一边从四氯化硅气体供给口将四氯化硅气体供给至反应器内,并从锌气体供给口将锌气体供给至反应器内,从而在反应器内利用锌对四氯化硅进行还原,在反应器内,在与设定于硅的析出温度范围的区域相对应的壁部上形成析出硅的硅析出区域(S)。
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  • 刘新林 - 刘新林
  • 2010-06-04 - 2011-12-07 - C01B33/033
  • 本发明涉及一种钠循环法生产太阳能级多晶硅的工艺方法,将氟硅酸钠Na2SiF6加热分解生成四氟化硅SiF4气体和氟化钠NaF;金属钠Na高温汽化成钠Na蒸汽;使四氟化硅SiF4气体和钠Na蒸汽进入反应炉,生成高纯度硅粉,并进入第一收集器高温熔融成多晶硅成品;其它混合气体进入第二收集器,使氟化钠NaF和未反应的钠Na沉积并加热分离;其它混合气体进入第三收集器降温冷却,收集剩余的四氟化硅SiF4气体加水溶解成氟硅酸H2SiF6溶液;剩余的物质喷淋处理;该钠循环法生产太阳能级多晶硅的生产工艺简单,无有毒气体排放,原料来源广泛廉价,符合国家循环经济的概念,并能够将产生的副产品有效利用,大大节省了生产成本,有效促进了太阳能光伏产业的发展。
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  • 本实用新型提供了一种锌丝进料装置,它包括锌丝提供机构、固定面板、送丝机构、锌丝导向轮、锌丝定向轮和锌丝进料套管;锌丝提供机构、固定面板和锌丝进料套管顺序设置;送丝机构、锌丝导向轮和锌丝定向轮固定在顺序固定面板上;在锌丝进料套管上连接有第一惰性气体进口管和第二惰性气体进口管。本实用新型通过控制伺服电机或者异步电动机的转速,保证了单位时间内锌的精确进料量;通过采用惰性气体及进料套管的保护可有效防止外界空气进入锌还原法制多晶硅反应器。本实用新型的进料装置结构简单,能耗低,设备稳定性高,易于操作且维护方便。
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