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采用镁热还原–复合酸浸法从微硅粉制备晶体硅
作者:黄永成 1 陈志柠 1   1   1 郭玉忠 1 黄瑞安 2   3 
单位:(1. 昆明理工大学材料科学与工程学院 昆明 650093 2. 昆明理工大学真空冶金国家工程实验室 昆明 650093 3. 赣州市芯隆新能源材料有限公司 江西 赣州 341000) 
关键词:微硅粉 晶体硅 镁热还原反应 复合酸浸 包裹–微反应器 
分类号:
出版年,卷(期):页码:2020,48(10):1589-1596
DOI:
摘要:
摘 要:采用硅冶金工业烟尘副产物微硅粉[含 SiO2>85% (质量分数)]为原料,经预处理提纯、镁粉–微硅粉球磨混料、镁热还原处理后,再以 HCl–HF 两步酸浸除杂工艺来制备晶体硅。结果表明:经 150 r/min 球磨混合 12 h 后,镁球表面均匀包覆了一层致密的 SiO2初级粒子层,形成了氧化硅和镁反应物料的近乎理想配比(Mg/SiO2 质量比为 0.85:1.00),和仅需微米尺度扩散的 Mg@SiO2 核壳结构;提出了基于包裹–微反应器模型的高效镁热还原路线。球磨包裹物料 Mg@SiO2 经镁热还原、HCl浸蚀后,产物还原程度高达 96%,Si 相组成大于 90% (质量分数);再经 HF+CH3COOH 酸浸纯化,可制得纯度达 99.88% (质量分数)的晶体硅。
基金项目:
国家自然科学基金(51464025)。
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