冶金硅爐外精煉除磷的研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)能源日益枯竭和環(huán)境問(wèn)題逐年加重，這使得世界各國(guó)開(kāi)始大力發(fā)展新能源，其中太陽(yáng)能因其分布廣泛、資源豐富、清潔無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的新能源。在世界各國(guó)的政策積極扶持下，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，使得對(duì)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅(SG-Si)的需求大增，但居高不下的生產(chǎn)成本制約了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此研究高效率、低成本的太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的制備方法有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。冶金法制備太陽(yáng)能多晶硅具有能耗低、成本低、污染小等優(yōu)點(diǎn)。研

2、究冶金法制備多晶硅對(duì)我國(guó)打破國(guó)際壟斷、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及發(fā)展我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)有著重要的戰(zhàn)略意義。
　　本文主要以冶金級(jí)硅(MG-Si)為原料，從多方面入手研究硅中雜質(zhì)元素磷的去除。
　　(1)研究發(fā)現(xiàn)，P-Si合金中P是以SiP的形式存在。雜質(zhì)在固態(tài)的冶金級(jí)硅中呈深色、白色夾雜物的形式分布。夾雜物的化學(xué)組成表明，深色雜質(zhì)為熔渣型夾雜，而白色夾雜主要為金屬或金屬間化合物。P與硅中其他元素間的優(yōu)先結(jié)合順序?yàn)镃a3P2＞Mg3P2＞M

3、nP3＞Co2P＞AlP＞SiP。
　　(2)加Ca還原精煉除磷實(shí)驗(yàn)研究。從熱力學(xué)上分析了加Ca還原精煉雜質(zhì)元素磷的去除形式:與加入硅中的Ca發(fā)生反應(yīng)生成Ca3P2，導(dǎo)致磷的固液分配系數(shù)減小，與CaSi2構(gòu)成第二相沉淀析出，再結(jié)合酸洗可以去除。以最佳精煉條件:精煉溫度為1813K，鈣硅質(zhì)量比為9.5％，對(duì)冶金硅進(jìn)行了除磷探究。精煉后，冶金硅中磷含量由94ppmw降到了15ppmw。
　　(3)吹氣精煉除磷的研究。在精煉過(guò)程中