一种提纯高纯硅加工方法
【专利摘要】本发明涉及一种提纯高纯硅加工方法，应用于我国材料加工提纯领域。本发明提供一种提纯高纯硅加工方法，包括破碎清洗和酸洗两个步骤，采用盐酸蒸汽对粒径为1-5cm石英石颗粒进行反应提纯，经过提纯处理后的石英石中SiO2的纯度较高，该方法工艺简单，缩短了反应时间，降低了盐酸使用量，适用于工业化生产。
【专利说明】一种提纯高纯硅加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提纯高纯硅加工方法，本发明涉及一种提纯高纯硅加工方法，应 用于我国材料加工提纯领域。
【背景技术】
[0002] 石英是地壳中最为常见的研究最多的一种矿物，化学成分主要为Si02，次要成分 为A1 203 · Fe203, MgO, CaO · NaCO · K20等成分，因此在石英石结晶过程参杂Si02以外的杂质 成分，严重地影响了我们高端技术上的应用。传统提纯石英石的方法存在盐酸消耗量大，反 应需要一周左右时间即耗时长等问题。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种提纯高纯硅加工方法，经过提 纯处理后的石英石中Si0 2的纯度较高，该方法工艺简单，缩短了反应时间，降低了盐酸使用 量，适用于工业化生产。
[0004] 本发明提供一种提纯高纯硅加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0005] 步骤1，破碎清洗，先将筛选后的石英石原矿物料进行破碎，破碎后物料的直径大 小为1-5 cm，将破碎后的物料输入洗料机进行翻转摩擦，注入纯水洗涤；
[0006] 步骤2,酸洗，将破碎洗涤后的物料装入反应容器，关上反应容器盖子，往容器中注 入170摄氏度的水蒸汽进行加热处理，当容器中心温度达到120摄氏度时停止送气，整个反 应装置置于室温下，通过管道往反应容器中注入盐酸溶液，容器中破碎洗涤后的物料与盐 酸溶液的质量比为100 :1，盐酸溶液在120摄氏度的容器中挥发产生盐酸蒸汽，用盐酸蒸汽 熏蒸物料四个小时，回收盐酸，反应结束后每间隔一个小时注入一次纯水对反应后的物料 进行喷洒洗涤，共进行6次洗涤，取出洗涤后的物料，得到提纯后的高纯硅。
[0007] 所述一种提纯高纯硅加工方法，其特征在于，所述盐酸溶液质量分数为36%。
[0008] 所述一种提纯高纯硅加工方法，其特征在于，所述洗料机材质为铸钢；所述酸洗使 用的反应容器材质为PE塑料。
[0009] 本发明的有益效果为：
[0010] 1、本发明操作简单，能有效去除石英石中铁、铝、钠、钛、钾、钙等元素，提纯效果 好，适用于工业化生产；
[0011] 2、本发明使用高温盐酸蒸气来去除石英石中的杂质，高温盐酸蒸气的使用加快了 反应进程，缩短了反应时间，同时减少了盐酸溶液的使用量。
[0012] 3、本发明酸洗使用的反应容器材质为PE塑料，该材料无机物成份极低且对石英 无污染。
【具体实施方式】
[0013] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明 作进一步详细说明。但所举实例不作为对本发明的限定。
[0014] 实施例1
[0015] 将筛选后的高纯硅的石英石经过破碎机进行破碎，5-10 cm，将石料破碎投入铸钢 材质制成的洗料机中进行反复摩擦，注入清水翻搅，去除原矿附着物，排掉污浊的水，反复 进行若干次，直到石英石表面无杂质，泥土直至洗料机流出清水为止。
[0016] 将破碎洗涤完成的物料装入PE塑料制成的反应容器中，将容器密封，注入170摄 氏度的水蒸汽进行加热处理，当中心的温度达到120摄氏度时停止送气，整个反应装置置 于室温下，通过管道往反应容器中注入盐酸溶液，容器中破碎洗涤后的物料与盐酸溶液的 质量比为100 :1，盐酸溶液在120摄氏度的容器中挥发产生盐酸蒸汽，用盐酸蒸汽熏蒸物料 四个小时，回收盐酸，反应结束后每间隔一个小时注入一次纯水对反应后的物料进行喷洒 洗涤，共进行6次洗涤，取出洗涤后的物料，得到提纯后的高纯硅。通过比较原矿石英石和 提纯后的高纯硅可知，用本方法提纯后的高纯硅更加干净、洁白，证明有效地去除了原矿石 中的杂质。
[0017] 实施例2
[0018] 将筛选后的高纯硅的石英石经过破碎机进行破碎，5-10 cm，将石料破碎投入铸钢 材质制成的洗料机中进行反复摩擦，注入清水翻搅，去除原矿附着物，排掉污浊的水，反复 进行若干次，直到石英石表面无杂质，泥土直至洗料机流出清水为止。
[0019] 将破碎洗涤完成的物料装入PE塑料制成的反应容器中，将容器密封，注入170摄 氏度的水蒸汽进行加热处理，当中心的温度达到120摄氏度时停止送气，整个反应装置置 于室温下，通过管道往反应容器中注入盐酸溶液，容器中破碎洗涤后的物料与盐酸溶液的 质量比为100 :1，盐酸溶液在120摄氏度的容器中挥发产生盐酸蒸汽，用盐酸蒸汽熏蒸物料 四个小时，回收盐酸，反应结束后每间隔一个小时注入一次纯水对反应后的物料进行喷洒 洗涤，共进行6次洗涤，取出洗涤后的物料，得到提纯后的高纯硅。对原矿石英石和提纯后 的高纯硅分别进行杂质元素含量测定，本实施例中原矿石中铁、铝、钠、钛、钾、钙、镁元素含 量分别为 36ppm、45. 6ppm、22ppm、8. 3ppm、12ppm、5. 2ppm、3. 5ppm，提纯后的高纯娃中上述杂 质兀素含量降低为 18ppm、22. 6ppm、12. 7ppm、3. 2ppm、6. 5ppm、l. 2ppm、2. lppm。
【权利要求】
1. 一种提纯高纯硅加工方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，破碎清洗，先将石英石原矿物料进行破碎，破碎后的物料直径大小为1-5 cm，将 破碎后的物料输入洗料机进行翻转摩擦，注入纯水洗涤； 步骤2,酸洗，将破碎洗涤后的物料装入反应容器，关上反应容器盖子，往容器中注入 170摄氏度的水蒸汽进行加热处理，当容器中心温度达到120摄氏度时停止送气，整个反应 装置置于室温下，通过管道往反应容器中注入盐酸溶液，容器中破碎洗涤后的物料与盐酸 溶液的质量比为100 :1，盐酸溶液在120摄氏度的容器中挥发产生盐酸蒸汽，用盐酸蒸汽熏 蒸物料四个小时，回收盐酸，反应结束后每间隔一个小时注入一次纯水对反应后的物料进 行喷洒洗涤，共进行6次洗涤，取出洗涤后的物料，得到提纯后的高纯硅。
2. 根据权利要求1所述一种提纯高纯硅加工方法，其特征在于，所述盐酸溶液质量分 数为36%。
3. 根据权利要求1所述一种提纯高纯硅加工方法，其特征在于，所述洗料机材质为铸 钢；所述酸洗使用的反应容器材质为PE塑料。
【文档编号】C01B33/037GK104150487SQ201410352717
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】张又红, 陈舒鸣 申请人:蕲春凯地矿材有限公司