[发明专利]电子级多晶硅棒热破碎方法

说明书

本发明提出了一种电子级多晶硅棒热破碎方法，包括(1)采用第一传送单元将待加热的多晶硅棒传送至加热仓内，通过所述加热仓内的加热元件对所述多晶硅棒进行加热，加热过程中所述加热仓内充满保护气体；(2)采用所述第一传送单元将加热完成的所述多晶硅棒运出所述加热仓，并将所述多晶硅棒传送至冷却槽中进行快速冷却；(3)将冷却完成的所述多晶硅棒转移至第二传送单元上进行干燥；(4)采用所述第二传送单元将干燥完成的所述多晶硅棒传送至接料槽内，进行破碎，以获得破碎的多晶硅棒。由此，能避免多晶硅棒在破碎过程中被污染，同时，多晶硅棒通过晶间应力破碎，可避免大量碎屑和微粉的产生。

技术领域

本申请涉及多晶硅领域，具体地，涉及电子级多晶硅棒热破碎方法。

背景技术

在多晶硅行业中，气相沉积法生产的电子级多晶硅为体积较大的棒状料，供给下游使用需要先破碎成块状，因为电子级多晶硅纯度要求极高，所以杂质污染的控制非常重要，目前，无论是人工还是机械破碎的过程，不可避免地都会有各种杂质引入，虽然人工破碎灵活性好，但是破碎效率低，破碎过程会产生大量粉尘，对工人健康危害较大，机械破碎效率高，但是机械运动摩擦产生的污染物更是难以去除，想要去除后期引入的杂质，必须在破碎工艺上寻求突破。为了降低污染，国内外厂家近年来都在进行硅料破碎的改进。一种方式是将多晶硅棒料置于多晶硅破碎台，使用气动破碎锤破碎多晶硅。还有一种方式是使用一体式破碎机，通过自动运输、自动破碎、自动筛分系统将硅块进行破碎筛分，实现了自动化破碎。但以上各专利全部是采用机械破碎的方法，没有针对电子级多晶硅硅料进行洁净保护的破碎技术，这样破碎不可避免地在破碎时引入Fe、Al、Na等金属杂质，污染硅料，同时由于硅料硬度高，设备破碎机构使用寿命短，维护成本增高。

因此，目前的电子级多晶硅的热破碎方法仍需进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电子级多晶硅棒的热破碎方法，该方法通过使处于高温状态的多晶硅棒迅速冷却，多晶硅棒料获得一个瞬间的晶间应力使自身破碎，无需使用机械破碎，保证电子级多晶硅破碎过程中不受污染。

在本发明的一个方面，提出了一种电子级多晶硅的热破碎方法，包括：(1)采用第一传送单元将待加热的多晶硅棒传送至加热仓内，通过所述加热仓内的加热元件对所述多晶硅棒进行加热，加热过程中所述加热仓内充满保护气体；(2)采用所述第一传送单元将加热完成的所述多晶硅棒运出所述加热仓，并将所述多晶硅棒传送至冷却槽中进行快速冷却；(3)将冷却完成的所述多晶硅棒转移至第二传送单元上进行干燥；(4)采用所述第二传送单元将干燥完成的所述多晶硅棒传送至接料槽内，进行破碎，以获得破碎的多晶硅棒。

根据本发明的实施例，加热完成的所述多晶硅棒的温度为500～1000℃。

根据本发明的实施例，步骤(2)中所述冷却槽的水温为20～40℃，所述冷却槽中水的电阻率为18MΩ*cm。

根据本发明的实施例，步骤(1)中，所述加热过程包括：以15～20℃/min的加热速度将所述多晶硅棒加热至350-450℃；以25～35℃/min的加热速度将350-450℃的多晶硅棒加热至500～1000℃。

根据本发明的实施例，所述第一传送单元与所述多晶硅棒接触的表面为石英，所述所述第二传送单元与所述多晶硅棒接触的表面为石英。

根据本发明的实施例，所述加热元件为碳纤维加热管。

根据本发明的实施例，所述冷却槽接触水的内衬的材质为PVDF。

根据本发明的实施例，所述干燥传送台与所述接料槽的高度差为0.8～1.5m。

根据本发明的实施例，步骤(3)中通过机械手将所述冷却槽中的所述多晶硅棒转移至所述第二传送单元，所述机械手与所述多晶硅棒接触的表面为石英。