[0025] 如本文使用的，"熔融物"或"熔融液体"是指熔化的或一起熔化的一种或多种物 质。
[0026] 如本文使用的，"熔化"是指将一种或多种固体物质加热至它们变成液体的温度点 (称为熔点）或高于该温度点的过程。同样地，"熔化"是指物质当暴露于足够的热量时从 固体变成液体。
[0027] 如本文使用的，"碳酸钠"是指分子式为似20)3的化合物，其为碳酸的钠盐。
[0028] 如本文使用的，"铝"是指具有符号Al和原子序数13的化学元素。该术语包括金 属铝或元素铝（Al°)，或其合金。铝一般会用作溶剂金属。
[0029] 如本文使用的，"溶剂金属"是指在加热时可以有效地溶解硅以生成熔融液体的一 种或多种金属或其合金。合适的示例性溶剂金属包括例如铝、铜、锡、锌、锑、银、铋、镉、镓、 铟、镁、铅及其合金中的至少一种。
[0030] 如本文使用的，"合金"是指两种或更多种元素的均匀混合物，所述两种或更多种 元素中的至少一种是金属，并且所得的材料具有金属性质。所得的金属物质通常具有与其 组分的性质不同（有时明显不同）的性质。
[0031] 如本文使用的，"凝固"是指将一种或多种液体物质（例如熔融液体）冷却至低于 它们变成固体的温度点（称为熔点）的过程。同样地，"凝固"是指物质当冷却时从液体变 成固体。
[0032] 如本文使用的，"低共熔物"是指合金或其他混合物中产生最低的可能完全熔点的 成分的部分。在所有其他部分中，混合物不会具有一致的熔点；混合物中的一些会保持为固 体，而一些保持为液体。在低共熔物处，固相线和液相线温度是相同的。
[0033]
【主权项】
1. 方法，其包括： (a) 由溶剂金属和碳酸钠形成第一熔融液体； (b) 使所述第一熔融液体与硅接触以形成第二熔融液体； (c) 冷却所述第二熔融液体以提供硅晶体和母液；以及 (d) 使所述硅晶体与所述母液分离。
2. 如权利要求1所述的方法，其为用于纯化硅的方法。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其为用于纯化硅的方法，其中从磷中至少部分地纯化 所述娃晶体。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中接触所述第一熔融液体的所述硅为冶 金级硅。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中接触所述第一熔融液体的所述硅为具 有高达约60ppmw的磷水平的冶金级娃。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中接触所述第一熔融液体的所述硅为具 有高达约15ppmw的硼水平的冶金级娃。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中与所述母液分离的所述硅晶体包含小 于约4ppmw的磷。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中与所述母液分离的所述硅晶体包含小 于约3ppmw的磷。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述溶剂金属包含铜、锡、锌、锑、银、 铋、铝、镉、镓、铟、镁、铅及其合金中的至少一种。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述溶剂金属包含铝。
11. 如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述溶剂金属包含铝，并在所述第一 熔融液体中以约99. 70重量％的量采用所述溶剂金属。
12. 如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中在所述第一熔融液体中以约0. 30重 量％的量采用所述碳酸钠。
13. 如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中使所述第一熔融液体以约 1200:1000的硅与第一熔融液体的重量比与硅接触。
14. 如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中在高于固相线温度的温度，冷却所述 第二熔融液体以提供所述硅晶体和所述母液。
15. 如权利要求1至14中任一项所述的方法，其中在固相线温度与液相线温度之间的 温度下，冷却所述第二熔融液体以提供所述硅晶体和所述母液。
16. 如权利要求1至15中任一项所述的方法，其中与所述母液分离的所述硅晶体包含 小于约3, OOOppmw的错。
17. 如权利要求1至16中任一项所述的方法，其中与所述母液分离的所述硅晶体包含 小于约1，500ppmw的错。
18. 如权利要求1至17中任一项所述的方法，其中获得至少约240kg的硅晶体。
19. 如权利要求1至18中任一项所述的方法，其中步骤（a)至⑷中的任何一个或多 个步骤重复一次或多次。
20. 如权利要求1至19中任一项所述的方法，其中步骤（a)至（d)中的每一个步骤都 独立地重复一次或多次。
21. 如权利要求1至20中任一项所述的方法，其以成批或连续方式进行。
22. 如权利要求1至21中任一项所述的方法，其中所述母液包含至少约1，OOOppmw的 错。
23. 如权利要求1至22中任一项所述的方法，其中所述硅晶体具有至少约0. 5cm的平 均中径。
24. 如权利要求1至23中任一项所述的方法，其中由所述碳酸钠原位地形成氧化钠。
25. 如权利要求1至24中任一项所述的方法，其中原位地形成所述碳酸钠。
26. 如权利要求1至25中任一项所述的方法，其中由碳酸氢钠原位地形成所述碳酸钠。
27. 如权利要求1至26中任一项所述的方法，其中所述碳酸钠从所述第一熔融液体中 放出或释放二氧化碳（C02)。
28. 用于纯化具有高达约60ppmw的磷水平和高达约15ppmw的硼水平的冶金级娃的方 法，所述方法包括： (a) 由溶剂金属和碳酸钠形成第一熔融液体，其中所述溶剂金属包含铝； (b) 使所述第一熔融液体与硅接触以形成第二熔融液体； (c) 冷却所述第二熔融液体以提供硅晶体和母液；以及 (d) 使所述硅晶体与所述母液分离； 其中与所述母液分离的所述娃晶体包含小于约4ppmw的磷； 其中与所述母液分离的所述娃晶体包含小于约3, OOOppmw的错；和 其中与所述娃晶体分离的所述母液包含至少约1，OOOppmw的错。
29. 方法，其包括： (a) 由溶剂金属和氧化钠形成第一熔融液体； (b) 使所述第一熔融液体与硅接触以形成第二熔融液体； (c) 冷却所述第二熔融液体以提供硅晶体和母液；以及 (d) 使所述硅晶体与所述母液分离。
30. 方法，其包括： (a) 由溶剂金属和钠形成第一熔融液体； (b) 使所述第一熔融液体与硅接触以形成第二熔融液体； (c) 冷却所述第二熔融液体以提供硅晶体和母液；以及 (d) 使所述硅晶体与所述母液分离。
【专利摘要】方法包括由溶剂金属和碳酸钠形成第一熔融液体，使所述第一熔融液体与硅接触以形成第二熔融液体，冷却所述第二熔融液体以提供硅晶体和母液，以及使所述硅晶体与所述母液分离。
【IPC分类】C01B33-037
【公开号】CN104583123
【申请号】CN201380043556
【发明人】保罗·A·曼西尼
【申请人】希利柯尔材料股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年6月25日
【公告号】EP2864250A1, WO2014004434A1