本发明涉及工业硅提纯
技术领域：
，具体涉及一种用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂。
背景技术：
：多晶硅按纯度可以分为冶金级(95～99.8％)、太阳能级(一般认为99.99～99.9999％)和电子级(一般认为高于99.9999％)。目前制备多晶硅的方法主要有化学法和冶金法。化学法以改良西门子法为代表，其通过三氯氢硅氢还原得到电子级多晶硅，其纯度远高于太阳能级多晶硅，并需要在制作电池的过程中通过掺杂的方法调整电子率。但随着光伏产业的快速发展，对太阳能级多晶硅的需求急剧增大，由于西门子法等化学法生产太阳能多晶硅工艺存在能耗高、成本高和污染严重等问题，冶金法制备多晶硅技术成为关注的焦点，其主要利用金属硅和杂质的物料性质差异来分离提纯硅，具有能耗低、污染小等特点，因此，在制备太阳能级多晶硅的过程中具有更大的优势。其中，造渣精炼是一种相对耗时少，能耗低的冶金级硅提纯技术，对新能源时代太阳能的发展具有重要影响。日本东京大学的l.a.v.teixeira等人在论文“behaviorandstateofboronincao-sio2slagsduringrefiningofsolargradesilicon”(isijint.2009,49:777-782)中提出，cao-sio2二元渣混合冶金级硅放，在1823k下通氩气保护的感应炉中氧化精炼，得杂质硼元素的分配系数(lb)最大为和5.5，精炼后硅中最低硼含量为1.9ppmw。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：现有技术中采用造渣精炼提纯工业硅过程中，精炼后对硼杂质的除去效率较低，本发明提供了解决上述问题的用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂。本发明通过下述技术方案实现：用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为8～23％，bao为42～60％，氧化剂为26～35％。优选地，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为14～20％，bao为48～55％，氧化剂为28～32％。优选地，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为19％，bao为51％，氧化剂为30％。优选地，所述氧化剂采用固体氧化剂或气体氧化剂。优选地，所述固体氧化剂采用beo、nao和sio2的混合物。优选地，所述beo、nao和sio2的混合物的配比依次为：2.5:1:6。优选地，所述气体氧化剂采用空气和氩气的混合物。优选地，所述空气和氩气的混合物的配比为10:1。优选地，所述造渣剂与工业硅原料按1:15～5:1配比混合，在1500～1650℃条件下进行造渣精炼2～8h，然后冷却，进行渣硅分离获得提纯硅。本发明具有如下的优点和有益效果：本发明通过优化各组分及配比提供的复合造渣剂，在造渣精炼提纯工业硅过程中，效果显著，可以将工业硅中的硼、铝、钙等杂质显著降低，且有效避免引入新的杂质，获得纯度较高的高品质的工业硅；操作工艺简单，对设备要求低，成本较低，能耗低，污染小，对环境友好。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。实施例1本实施例提供了一种用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为2.4g，bao为18g，氧化剂为9.6g。所述氧化剂采用beo、nao和sio2的混合物固体氧化剂，其中，beo、nao和sio2的混合物的配比依次为：2.5:1:6。实施例2本实施例提供了一种用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为6.9g，bao为12.6g，氧化剂为10.5g。所述氧化剂采用beo、nao和sio2的混合物固体氧化剂，其中，beo、nao和sio2的混合物的配比依次为：2.5:1:6。实施例3本实施例提供了一种用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为6g，bao为14.4g，氧化剂为9.6g。所述氧化剂采用beo、nao和sio2的混合物固体氧化剂，其中，beo、nao和sio2的混合物的配比依次为：2.5:1:6。实施例4本实施例提供了一种用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为4.2g，bao为16.5g，氧化剂为9.92g。所述氧化剂采用beo、nao和sio2的混合物固体氧化剂，其中，beo、nao和sio2的混合物的配比依次为：2.5:1:6。实施例5本实施例提供了一种用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为5.7g，bao为17.1g，氧化剂为9.0g。所述氧化剂采用beo、nao和sio2的混合物固体氧化剂，其中，beo、nao和sio2的混合物的配比依次为：2.5:1:6。实施例6本实施例提供了一种用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为5.7g，bao为17.1g，氧化剂为9.0g。所述氧化剂采用空气和氩气的混合物气体氧化剂，其中，空气和氩气的混合物的配比为10:1。对比例1基于实施例5提供的用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，区别在于：将caco3替换为cao。对比例2基于实施例5提供的用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，区别在于：所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为30％，bao为28％，氧化剂为42％，即：caco3为9.0g，bao为8.4g，氧化剂为12.6g。对比例3基于实施例5提供的用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，区别在于：所述复合造渣剂的组分按质量百分比计为：caco3为5％，bao为65％，氧化剂为30％，即：caco3为1.5g，bao为19.5g，氧化剂为9.0g。对比例4基于实施例5提供的用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，区别在于：所述氧化剂采用sio2固体氧化剂。对比例5基于实施例5提供的用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，区别在于：所述氧化剂采用beo和sio2的混合物固体氧化剂，其中，beo和sio2的混合物的配比依次为：2.5:6。对比例6基于实施例5提供的用于工业硅除杂提纯的复合造渣剂，区别在于：所述氧化剂采用nao和sio2的混合物固体氧化剂，其中，nao和sio2的混合物的配比依次为：1:6。性能测试：将实施例1～6、以及对比例1～6提供的造渣剂与工业硅原料按1:15～5:1配比混合，在1550℃条件下进行造渣精炼3.5h，然后冷却，进行渣硅分离获得提纯硅。测试结果表1所示：表1实施例1～6、以及对比例1～6提供的造渣剂提纯效果测试结果试例b含量b的去除率al含量ca含量硅含量实施例10.25ppmw98.1％<0.003％<0.001％99.95％实施例20.21ppmw98.5％<0.003％<0.001％99.96％实施例30.14ppmw98.6％<0.003％<0.001％99.98％实施例40.12ppmw98.9％<0.003％<0.001％99.98％实施例50.11ppmw99.0％<0.003％<0.001％99.99％实施例60.29ppmw97.9％<0.003％<0.001％99.96％对比例10.95ppmw93.2％<0.005％<0.004％99.89％对比例20.87ppmw93.9％<0.005％<0.004％99.82％对比例30.89ppmw95.1％<0.005％<0.004％99.84％对比例41.26ppmw91.7％<0.009％<0.007％99.73％对比例51.30ppmw92.5％<0.009％<0.007％99.78％对比例61.22ppmw93.0％<0.009％<0.007％99.79％其中，实施例1～5、以及对比例1～6中采用的工业硅原料中硅含量均为99.0～99.2％。以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12