[发明专利]硅石还原法生产硅

权利要求书

1、一种硅或硅合金的生产方法，其特征是，采用碳化硅作还原剂，在高温下还原硅石(二氧化硅)，或硅石和含合金元素的矿石混合料，生成硅或硅合金。

2、根据权利要求1所述的硅的生产方法，其特征是，采用杂质元素含量限定在一定范围内的碳化硅和硅石原料，生产杂质元素含量限制在一定范围内的硅。

3、根据权利要求2所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其中，杂质元素含量限定的碳化硅，由杂质含量限定的碳和石英砂在高温下反应的方法制取。

4、根据权利要求3所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其中，杂质元素含量限定的碳化硅，由杂质含量限定的碳和石英砂，和少量取自下列的一种或数种卤化物：CeCl3、AgCl、CoCl2、KCl、BaCl2、LiCl、CuCl2、NaCl、RbCl、Y Cl3、NaF、CaF2，在高温下反应的方法制取。

5、根据权利要求2所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其中，杂质元素含量限定的碳化硅，由碳化硅经化学提纯的方法制取。

6、根据权利要求2所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其中，碳化硅和硅石原料含第五号元素在0.01～0.5ppm，生产含第五号元素含量在0.02ppm～1ppm的硅。

7、根据权利要求2所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其中，碳化硅和硅石原料含第十五号元素在0.01ppm～0.5ppm，生产含第十五号元素在0.02ppm～1ppm的硅。

8、根据权利要求2所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其中，碳化硅和硅石原料含第十五号元素低于1ppm，含第五号元素低于1ppm，含铝低于20ppm，生产含第十五号元素、第五号元素均低于2ppm、铝低于30ppm的硅。

9、根据权利要求8所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其中，原料中添加任取自以下元素单质或其化合物中的一种或数种：铁、钴、镍、含铁化合物、含钴化合物、镍化合物、钾化合物、钙化合物、钠化合物，用作硅生成反应促进剂。

10、根据权利要求8所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其中，碳化硅和硅石原料含第十五号元素低于1ppm，含第五号元素低于1ppm，含铝低于30ppm，并添加适量氯化物或氟化物，生产含第十五号元素、第五号元素均低于0.2ppm、铝低于5ppm的硅。

11、根据权利要求10所述的杂质含量限定的硅的生产方法，其特征是，所述的氯化物取自以下氯化物中的一种或数种：CeCl3、AgCl、CoCl2、KCl、BaCl2、LiCl、CuCl2、RbCl、Y Cl3，优选AgCl、NaCl、KCl、LiCl中的一种或数种。

12、根据权利要求1～11所述的硅或硅合金的生产方法，其特征是，将碳化硅和硅石或硅石和含合金元素的矿石混合后的物料，置于矿热炉内，采用电弧埋弧加热的方式，使混合物料反应生成硅。

13、根据权利要求1～11所述的硅或硅合金的生产方法，其特征是，将碳化硅和硅石或硅石和含合金元素的矿石混合后的物料，置于竖式炉内，加热混合物料使反应生成硅。

14、根据权利要求1～11所述的硅或硅合金的生产方法，其特征是，将碳化硅和硅石或硅石和含合金元素的矿石混合后的物料，置于真空或负压环境内加热混合物料使反应生成硅。

15、根据权利要求1～11所述的制造硅的方法，其特征是，将物料加热到1400～2700℃，优选1400～1710℃和1800～2100℃两个温度区间。