Способ высокотемпературного печного рафинирования технического кремния

(51) С 22 В 9/04 (2006.01) С 22 В 9/05 (2006.01) С 01 В 33/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПЕЧНОГО РАФИНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ(57) Способ высокотемпературного печного рафинирования технического кремния относится к области цветной металлургии. Предложенный способ высокотемпературного печного рафинирования кремния от трудноудаляемых примесей бора, фосфора, алюминия и др. элементов позволяет проводить в едином технологическом цикле карботермическое восстановление - печное рафинирование и снизить энергозатраты на получение чистого и высокочистого материала. Способ высокотемпературного печного рафинирования технического кремния основан на высокотемпературных процессах рафинирования технического кремния путем газовой экстракции и вакуумной дистилляции и достигается за счет использования тепла карботермического процесса восстановления кварца в едином технологическом цикле восстановление-рафинирование. 21866 Изобретение относится к области цветной температур проведения процессов газовой металлургии и может быть использовано для экстракции и вакуумной дистилляции в получения чистых, высокочистых и тугоплавких сталелитейном производстве (1400 С). материалов. Предлагаемый способ высокотемпературного Известен способ внепечного рафинирования печного рафинирования технического кремния,кремния путем газовой экстракции при Трасплавустраняет отмеченные недостатки, позволяя 1400-1450 С, когда металл сливается на воздухе в получать технический результат, состоящий в том,изложницу и жидкий расплав металла продувается что процесс рафинирования технического кремния активными газами (см.., .// проводится за счет использования тепла, ,. 5. карботермического восстановления кварца при. 1981, . 43-107. Эти активные газы высоких температурах 1600- 1850 С в вакууме с обычно разбавляются инертным газом, и газовая продувкой активными газами для удаления смесь либо барботируется в расплавленный металл, примесей бора, фосфора, алюминия и др. элементов. либо подается на поверхность расплава. При Задачей изобретения является разработка взаимодействии активных газов с растворенными в способа высокотемпературного печного рафинирорасплаве примесями образуются летучие вания технического кремния. соединения этих примесей, удаляемые затем Техническим результатом является возможность газовым потоком (Нашельский А.Я., Пульнер Э.О. удаления примесей бора, фосфора, алюминия и Современное состояние технологии кремния для других элементов,повышение температуры солнечной энергетики //Высокочистые вещества. процесса, использование единого технологического 1996, 1, с.102-112. Грибов Б.Г., Зиновьев К.В. цикла восстановление-рафинирование. Получение высокочистого кремния для солнечных Это достигается тем,что способ элементов // Неорганические материалы.2003, 7, высокотемпературного рафинирования техничесс.775-785). Недостаток- низкая температура газовой кого кремния от трудноудаляемых примесей бора,экстракции для удаления из расплава кремния фосфора, алюминия и др.элементов, включающий высокорастворимых и трудноудаляемых примесей процессы газовой экстракции и вакуумной бора, фосфора, алюминия и др. элементов. дистилляции,согласно изобретению,для Известен способ внепечного рафинирования достижения высоких температур рафинирования путем вакуумной дистилляции расплавленного выше 1600 С процессы рафинирования проводят в металла при Трасплав.1600-1850 С, когда едином технологическом цикле карботермическое очищаемый металл подогревается в отдельной восстановление-печное рафинирование. индукционной печи или в печи-сопротивления до Пример 1. Способ печного рафинирования температуры расплава в условиях вакуума, и кремния путем газовой экстракции когда жидкий испаряемые при этой температуре примеси расплав металла сливается из электродуговой печи удаляются вакуумной откачкой ( ., .через леточное отверстие и продувается активными// , ,. газами при Трасплав.1600-1850 С. 5. . 1981, . 43-107.,Пример 2. Способ печного рафинирования путем.4388286 , вакуумной дистилляции, когда жидкий расплав 1983. - .,.,./ металла сливается из электродуговой печи черезлеточное отверстие в вакуум при Трасплав.1600-// .1850 С.. 1992, 4, . 269-276). Пример 3. Способ печного рафинирования путем Недостаток- нагрев кремния до температуры газовой и вакуумной дистилляции, когда жидкий расплава в отдельных вакуумных печах, что требует расплав металла сливается из электродуговой печи дополнительного расхода энергии и приводит к через леточное отверстие в вакуум и продувается повышению энергозатрат. активными газами при Трасплав. - 1600-1850 С. Известен способ внепечного рафинирования стали, совмещающий способы газовой экстракции и ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ вакуумной дистилляции, когда металл сливается из ковша-печи в изложницу и жидкий расплав металла Способ высокотемпературного печного продувается активными газами в условиях вакуума, рафинирования технического кремния от что приводит при барботировании к окислению и трудноудаляемых примесей бора,фосфора,удалению загрязняющих примесей вакуумной алюминия,включающие процессы газовой откачкой, наиболее близкий к заявляемому экстракции и вакуумной дистилляции,устройству и взятый за прототип (Зотов , отличающийся тем, что для достижения высоких Стариков Огнеупоры и футеровки в ковшевой температур рафинирования выше 1600 С, процессы металлургии. М., МИСИС, 200, 352 с). Недостатком рафинирования проводят в едином технологическом известного способа является недостижимость цикле карботермическое восстановление - печное высокой температуры для удаления примесей бора, рафинирование фосфора и алюминия в кремнии из-за низких Верстка Болекова А.Д. Корректор Мадеева П.А.