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; 陈志柠; **; 任晓; 郭玉忠; 黄瑞安; 李斌

来源：硅酸盐学报, 2020, 48(10): 1589-1596.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20200071

• 微硅粉
• 晶体硅
• 镁热还原反应
• 复合酸浸
• 包裹–微反应器

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。

• 单位
  昆明理工大学; 赣州市芯隆新能源材料有限公司