【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多晶硅除尘，具体而言，涉及一种颗粒多晶硅的除尘方法。
技术介绍
1、高纯度多晶硅是现代光伏产业和半导体产业中重要的原材料，广泛应用于太阳能电池和集成电路的制造。然而，在多晶硅的生产过程中，尤其是使用流化床法(cvd法)生产颗粒多晶硅时，常常会产生大量的微硅粉，这些微硅粉在颗粒硅表面附着，形成了大量微纳米级的颗粒物。由于这些微硅粉的比表面积较大，它们极易在高温条件下飞扬，并进入后续的生产环节，带来一系列技术问题。
2、目前，生产颗粒多晶硅的方法主要包括改良西门子法和流化床法。流化床法因其设备结构简单、投资少且生产效率高，已成为行业中广泛采用的方法。然而，流化床法也存在着一些不可忽视的缺点，尤其是在颗粒多晶硅的质量控制方面。流化床法生产过程中，虽然生成的颗粒硅相对较大，但其仍然不可避免地带有一定比例的微硅粉副产物，这部分微硅粉通常占总产物的5％～15％。微硅粉不仅会影响颗粒硅的纯度，还容易在硅熔体中引发扬尘问题。这些微硅粉不仅增加了生产过程中硅原料的损失，还在直拉单晶中导致了颗粒硅的高浊度，进而使得单晶棒的断棱率显著提高，影响了下游的使用效果。
3、浊度值作为衡量颗粒硅中微硅粉含量的一个重要指标，直接关系到颗粒硅的使用效果。颗粒硅的浊度值通常以ntu(浊度单位)表示，浊度值越高，意味着颗粒硅中悬浮的微硅粉越多。根据现有技术，流化床法生产的颗粒硅，其浊度值约为120ntu，而这一数值远高于一些要求较高的应用标准，导致单晶生产过程中出现了较高的断棱率。因此，降低颗粒多晶硅中的微硅粉量、减少浊度值，成
4、目前，针对颗粒多晶硅中微硅粉的去除或减少，相关技术方案较为有限。传统的物理方法如静电除尘、筛分等手段虽然在一定程度上能够减少颗粒硅中的微硅粉，但由于其处理效果有限，且无法解决微硅粉在颗粒硅表面粘附和吸附的问题，仍未能有效降低颗粒硅的浊度值。此外，现有的热处理方法主要依赖于传统的加热技术，如加热炉中的热传导加热，这种加热方式虽然能够一定程度上处理颗粒多晶硅，但其效率低、能耗大，并且处理过程中易引起颗粒硅表面氧化，进一步影响颗粒硅的质量；现有的除尘方法，如物理筛分和静电除尘，虽然可以减少部分硅粉，但由于微硅粉的粒径较小、比表面积较大，常规方法无法有效去除微硅粉，导致颗粒多晶硅在使用过程中仍然存在较高的浊度值和扬尘问题，影响了下游应用，尤其是单晶棒的生产质量。
5、因此，开发一种新型的高效、低能耗的处理方法，能够有效去除颗粒硅中的微硅粉，减少颗粒硅的浊度值，且不会损害颗粒硅的性能，成为了当前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供了一种颗粒多晶硅的除尘方法，以解决现有技术中常规方法存在的颗粒多晶硅中微硅粉含量较高、浊度值过大以及除尘效率低的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种颗粒多晶硅的除尘方法，包括以下步骤：
3、s1：准备颗粒多晶硅并装入反应器皿中，通过微波辐射加热所述颗粒多晶硅，并在加热过程中保持反应器内的惰性气氛或真空状态；
4、s2：待颗粒多晶硅加热至600-1200℃后进行持续保温处理，保温结束后，待颗粒多晶硅冷却，即完成微硅粉的去除，降低所述颗粒多晶硅的浊度值。
5、本申请一种颗粒多晶硅的除尘方法与现有技术相比，具有以下优点：高效去除微硅粉：本专利技术中的一种颗粒多晶硅的除尘方法通过微波辐射加热方式，使颗粒多晶硅表面附着的微硅粉在加热过程中迅速熔融并粘附到较大颗粒表面，形成一体。相比传统的热传导加热方法，微波加热通过电磁波的方式直接作用于物料内部，加热更为均匀，且微硅粉的去除效率显著提高；减少浊度值：本专利技术的微波加热方法能有效减少颗粒多晶硅中的微硅粉，降低颗粒多晶硅的浊度值至5ntu以下，这一技术效果能够直接提升颗粒多晶硅在下游生产中的应用效果，特别是在单晶棒的生产中，有效降低了断棱率和位错缺陷；节能高效：与传统的加热方式相比，微波加热具有更高的加热效率和能效，能够快速提升颗粒多晶硅的温度并进行均匀加热，缩短处理时间，降低整体能耗和处理成本；避免氧化：在加热过程中，本专利技术的方法保持惰性气氛或真空状态可以有效避免颗粒多晶硅表面氧化，确保其后续使用性能不受影响。在现有技术中，颗粒多晶硅的微硅粉含量较高，浊度值过大，影响了其在单晶棒生产中的应用，导致了较高的断棱率和位错缺陷。现有方法无法有效去除微硅粉，尤其是微纳米级的硅粉，导致扬尘和硅原料损失问题。而本专利技术一种颗粒多晶硅的除尘方法通过微波加热技术，利用微波对物料的不同吸收特性，使微硅粉熔融并粘附于颗粒表面，从而实现微硅粉的有效去除，显著降低颗粒多晶硅的浊度值，解决了现有技术中的扬尘和浊度过高的问题。
6、在一种可能的实施方式中，所述步骤s1中，所述反应器皿为坩埚，所述微波辐射加热采用的装置为管式微波炉。
7、与现有技术相比，采用上述技术方案，通过使用坩埚，微波加热的效率进一步提升，颗粒多晶硅中的微硅粉得以高效熔融并粘附到颗粒表面，减少了微硅粉的散落和扬尘问题，这是显著降低颗粒多晶硅的浊度值，确保了产品的高纯度和良好的后续使用性能；采用管式微波炉和坩埚结合的方式，可以直接通过微波辐射加热物料内部，而不依赖外部热源，这样不仅加热速度快，还能更均匀地加热颗粒多晶硅，有效避免了过度加热或加热不均的情况；与现有技术中采用常规加热方法相比，本专利技术能够有效减少微硅粉的量，提高了颗粒多晶硅的质量，并显著提升了生产效率和经济效益。
8、在一种可能的实施方式中，所述步骤s1中，所述颗粒多晶硅的粒径为1-3mm。
9、与现有技术相比，采用上述技术方案，将颗粒多晶硅的粒径控制在1-3mm，是经过优化的选择，这一粒径范围确保了颗粒的比表面积适中，既能充分吸收微波辐射能量，又能保持较好的加热均匀性；相比过大或过小的颗粒，这一粒径范围的颗粒能在微波加热过程中达到最佳的加热效果。
10、在微波加热的过程中由于物料内部分子的极化而使电磁能转化为热能，而微波加热的吸收能力取决于物质的介电性能和损耗因子；通常，较小粒径的颗粒表现出更好的微波吸收能力，这可能是因为较小的颗粒具有更大的比表面积，能够提供更多的界面用于吸收微波能量，从而提升整体吸收效率。也就是说，粒子尺寸对材料的微波吸收性能有重要影响。鉴于上述原因，在颗粒多晶硅产品中，主体颗粒的粒径约1-3mm，而颗粒表面吸附的硅粉仅是微纳米级，这导致在微波加热过程中，主体颗粒和微纳米级硅粉对微波的吸收能力差异较大，从而在同样的微波加热条件下，升温速率也差异较大；也就是说，在同样的微波加热条件下，微纳米级硅粉相比毫米级硅颗粒，更易达到熔融状态。而微纳米级硅粉熔融后，容易牢固地粘附在较大粒径的颗粒表面，并与较大粒径的硅颗粒结成一体，从而有效地减少硅颗粒的浊度，减少颗粒多晶硅产品在直拉单晶中使用时的扬尘问题。
11、在一种可能的实施方式中，所述步骤s1中，所述微波辐射加热的功率为200-4000w本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述反应器皿为坩埚，所述微波辐射加热采用的装置为管式微波炉。
3.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述颗粒多晶硅的粒径为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述微波辐射加热的功率为200-4000W，升温速率为10-200℃/min。
5.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述加热过程中，所述惰性气氛为氮气、氩气中的一种或两种，且充气流量为50-100mL/min。
6.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述保温时间为10至100分钟。
7.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述颗粒多晶硅冷却的方式为随炉自然冷却。
8.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述反应器皿为坩埚，所述微波辐射加热采用的装置为管式微波炉。
3.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述颗粒多晶硅的粒径为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述微波辐射加热的功率为200-4000w，升温速率为10-200℃/min。
5.根据权利要求1所述的颗粒多晶硅的除尘方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：章金兵，饶永娴，周小英，李杰，胡动力，雷琦，杨德仁，
申请(专利权)人：浙大宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：
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