專利名稱：一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)多晶硅的工藝方法，尤其是一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法。
背景技術(shù)：
由于太陽能具有無與倫比的環(huán)保、低碳、取之不盡等優(yōu)勢及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和新增需求，當(dāng)前國際上已經(jīng)形成了開發(fā)低成本、低耗太陽能和多晶硅的熱潮，涌現(xiàn)出許多專門生產(chǎn)太陽能級多晶硅的新技術(shù)，目前常采用的多晶硅還原法有西門子法、硅烷法、硫化床法等，但是，現(xiàn)有的多晶硅還原法成本高，耗能量大，污染嚴(yán)重，增大了生產(chǎn)成本及環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有多晶硅還原法存在的問題，本發(fā)明提出了一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法，該種工藝方法采用化學(xué)物理轉(zhuǎn)化法，生產(chǎn)工藝簡單，無有毒氣體排放，并能夠?qū)a(chǎn)生的副產(chǎn)品有效利用，大大節(jié)省了生產(chǎn)成本及能耗，有效促進(jìn)了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法是將氟硅酸鈉Na2SiF6放入反應(yīng)器，以300°C -800°C的溫度加熱分解1_5 小時，生成四氟化硅SiF4氣體和副產(chǎn)品氟化鈉NaF，氟化鈉NaF冷卻成為固體后可以賣出； 將高純度金屬鈉Na在反應(yīng)器中，加高溫800°C -1000°C汽化成鈉Na蒸汽；同時使四氟化硅 SiF4氣體和高純度鈉Na蒸汽按1 4反應(yīng)式量比沿管道進(jìn)入反應(yīng)爐，生成高純度硅粉；高純度硅粉進(jìn)入第一收集器，控制溫度在1000°C -1600°C之間，將粉末狀高純度硅Si高溫熔融成塊，制成多晶硅成品；其它混合氣體進(jìn)入第二收集器，通過控制溫度在800°C -IOO0C, 使氟化鈉NaF和未反應(yīng)的鈉Na沉積，再將氟化鈉NaF和鈉Na加熱分離，鈉Na循環(huán)使用，氟化鈉NaF作為副產(chǎn)品賣出；其它混合氣體進(jìn)入第三收集器，降溫到10°C -0°C冷卻，收集剩余的四氟化硅SiF4氣體，加水溶解成氟硅酸H2SiF6溶液賣出；剩余的物質(zhì)噴淋處理。本發(fā)明的有益效果是該一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法生產(chǎn)工藝簡單，無有毒氣體排放，原料來源廣泛廉價，符合國家循環(huán)經(jīng)濟的概念，并能夠?qū)a(chǎn)生的副產(chǎn)品有效利用，大大節(jié)省了生產(chǎn)成本，有效促進(jìn)了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。附圖1為該一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法的工藝流程圖。具休實施方式在附圖1中，該一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法是將氟硅酸鈉 Na2SiF6放入反應(yīng)器，以300°C _800°C的溫度加熱分解1_5小時，生成四氟化硅SiF4氣體和副產(chǎn)品氟化鈉NaF，氟化鈉NaF冷卻成為固體后可以賣出；將高純度金屬鈉Na在反應(yīng)器中， 加高溫800°C -1000°C汽化成鈉Na蒸汽；同時使四氟化硅SiF4氣體和高純度鈉Na蒸汽按 1 4反應(yīng)式量比沿管道進(jìn)入反應(yīng)爐，生成高純度硅粉；高純度硅粉進(jìn)入第一收集器，控制溫度在1000°c -1600°c之間，將粉末狀高純度硅Si高溫熔融成塊，制成多晶硅成品；其它混合氣體進(jìn)入第二收集器，通過控制溫度在80(TC -10(TC，使氟化鈉NaF和未反應(yīng)的鈉Na沉積，再將氟化鈉NaF和鈉Na加熱分離，鈉Na循環(huán)使用，氟化 鈉NaF作為副產(chǎn)品賣出；其它混合氣體進(jìn)入第三收集器，降溫到10°C -0°C冷卻，收集剩余的四氟化硅SiF4氣體，加水溶解成氟硅酸H2SiF6溶液賣出；剩余的物質(zhì)噴淋處理。生成的硅粉的雜質(zhì)濃度< 0. 02ppm(7N)。原料氟硅酸鈉Na2SiF6，是磷肥制作過程中的副產(chǎn)品，來源廉價和廣泛；反過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品氟化鈉NaF是優(yōu)質(zhì)的化工原料，用于制鋁工業(yè)和牙膏生產(chǎn)，氟硅酸H2SiF6溶液可用于金屬電鍍、木材防腐，具有消毒性能，可作啤酒釀造中的消毒劑。
權(quán)利要求
1.一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法，其特征是將氟硅酸鈉Na2SiF6放入反應(yīng)器，以300°C -800°C的溫度加熱分解1-5小時，生成四氟化硅SiF4氣體和副產(chǎn)品氟化鈉NaF，氟化鈉NaF冷卻成為固體后可以賣出；將高純度金屬鈉Na在反應(yīng)器中，加高溫 8000C -1000°C汽化成鈉Na蒸汽；同時使四氟化硅SiF4氣體和高純度鈉Na蒸汽按1 4 反應(yīng)式量比沿管道進(jìn)入反應(yīng)爐，生成高純度硅粉；高純度硅粉進(jìn)入第一收集器，控制溫度在 IOOO0C -1600°c之間，將粉末狀高純度硅Si高溫熔融成塊，制成多晶硅成品；其它混合氣體進(jìn)入第二收集器，通過控制溫度在800°C -IOO0C，使氟化鈉NaF和未反應(yīng)的鈉Na沉積，再將氟化鈉NaF和鈉Na加熱分離，氟化鈉NaF作為副產(chǎn)品賣出；其它混合氣體進(jìn)入第三收集器， 降溫到10°C -0°C冷卻，收集剩余的四氟化硅SiF4氣體，加水溶解成氟硅酸H2SiF6溶液賣出；剩余的物質(zhì)噴淋處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法，其特征是鈉 Na循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的工藝方法，將氟硅酸鈉Na2SiF6加熱分解生成四氟化硅SiF4氣體和氟化鈉NaF；金屬鈉Na高溫汽化成鈉Na蒸汽；使四氟化硅SiF4氣體和鈉Na蒸汽進(jìn)入反應(yīng)爐，生成高純度硅粉，并進(jìn)入第一收集器高溫熔融成多晶硅成品；其它混合氣體進(jìn)入第二收集器，使氟化鈉NaF和未反應(yīng)的鈉Na沉積并加熱分離；其它混合氣體進(jìn)入第三收集器降溫冷卻，收集剩余的四氟化硅SiF4氣體加水溶解成氟硅酸H2SiF6溶液；剩余的物質(zhì)噴淋處理；該鈉循環(huán)法生產(chǎn)太陽能級多晶硅的生產(chǎn)工藝簡單，無有毒氣體排放，原料來源廣泛廉價，符合國家循環(huán)經(jīng)濟的概念，并能夠?qū)a(chǎn)生的副產(chǎn)品有效利用，大大節(jié)省了生產(chǎn)成本，有效促進(jìn)了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
文檔編號C30B29/06GK102267697SQ20101019809
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者劉新林 申請人:劉新林