DE3320660A1 - Verfahren zur herstellung von hochreinem silicium durch quarzreduktion im lichtbogenofen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von hochreinem silicium durch quarzreduktion im lichtbogenofenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
-
- Verfahren zur Herstellung von hochreinem Silicium durch
- Quarzreduktion im Lichtboqenofen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochreinem Silicium durch Quarzreduktion im Lichtbogenofen unter Verwendung von brikettierten, kohlenstoff-und/oder quarzhaltigen Materialien, denen ein Bindemittel zugesetzt ist.
- In der DE-OS 30 13 319 ist ein Verfahren zum Herstellen von für Solarzellen geeiqnetem Silicium durch Reduzieren von Siliciumdioxid durch ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel in einem Hochtemperaturschmelzofen beschrieben. Als kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel wird dabei aktivierter Kohlenstoff oder Ruß in Form von Tabletten oder Briketts verwendet, die als ein hochgereinigtes Bindemittel Stärke, Zucker, Polyvinylalkohol, Cellulose und/oder Mischungen davon enthalten.
- Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Herstellung von Reinstsilicium durch Quarzreduktion im Lichtbogenofen möglichst reine Ausgangsprodukte in stückiger Form, also beispielsweise Briketts, erfordert, damit das Reaktionsprodukt CO entweichen kann und die Reaktion unter Siliciumbildung ungestört abzulaufen vermag. Reinster Naturquarz ist in stückiger Form erhältlich, so daß hierfür keine Brikettierung erforderlich ist. Dies gilt aber nicht für reine synthetische Quarz- und/oder Kohleprodukte, also beispielsweise für Ruß und Petrolkoks. Insbesondere diese Materialien müssen also brikettiert werden, wozu ein geeignetes, sehr reines und preiswertes Bindemittel benötigt wird.
- Die bereits oben erwähnten Bindemittel haben sich für die Praxis als wenig geeignet erwiesen. So hat Zucker beispielsweise ungenügende Bindeeigenschaften, während Stärke keine ausreichende Reinheit besitzt.
- Es ist daher Aufgabe der Erfindung, für ein Verfahren zur Herstellung von hochreinem Silicium durch Quarzreduktion im Lichtbogenofen unter Verwendung von brikettierten, kohlenstoff- und/oder quarzhaltigen Materialien ein Bindemittel anzugeben, das sich durch hohe Reinheit un-d gute Bindeeigenschaften auszeichnet.
- Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bindemittel aus Alkylcellulose oder Methylcellulose besteht.
- Alkylcellulose und Methylcellulose haben sich als äußerst reine Bindemittel erwiesen, die gleichzeitig auch sehr preiswert sind. So kann Methylcellulose in wäßriger Suspension bzw. Lösung eingesetzt werden, um so Petrolkoks oder Ruß und Siliciumdioxidpulver zu brikettieren. Durch Ausheizen bei etwa 200 0C entstehen so stabile, für die Siliciumherstellunq im Lichtbogenofen geeignete Briketts.
- Diese Briketts können ihrerseits stöchiometrisch zusammenqesetzt sein, d. h., sie können etwa 24 Teile Kohlenstoff (c) und 60 Teile Quarz (SiO,) enthalten. Bevorzugt wird aber ein starker Quarz-Unterschuß, also beispielsweise ein Teil Kohlenstoff und ein Teil Quarz, wobei dann die stöchiometrische Gesamtzusammensetzung durch zusätzliche Quarzstücke oder Quarzbriketts erreicht werden kann.
- Der Bindemittelanteil in den Briketts sollte 4 bis 10 Gew.-% und vorzugsweise 7,5 Gew.-% Methylcellulose betragen, wobei noch 6 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise 12 Cew.-% Wasser zugesetzt sind, das sich- beim Trocknen der Briketts verflüchtigt.
- 5 Patentansprüche
Claims (5)
- Patentansprüche 9 Verfahren zur Herstellung von hochreinem Silicium durch Quarzreduktion im Lichtbogenofen unter Verwendung von brikettierten, kohlenstoff- und/oder quarzhaltigen Materialien, denen ein Bindemittel zugesetzt ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Bindemittel Alkylcellulose oder Methylcellulose verwendet wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die brikettierten Materialien Petrolkoks oder Ruß und Siliciumdioxidpulver enthalten.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die brikettierten Materialien bei etwa 200 0C in stabile Briketts ausgeheizt werden.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Briketts einen Unterschuß an Quarz enthalten.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bindemittelanteil in den Briketts 4 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 7,5 Gew.-% Methylcellulose beträgt, und daß außerdem 6 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 12 Gew.-% Wasser zugesetzt sind, das sich beim Trocknen der Briketts verflüchtigt.
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|---|---|---|---|
| DE19833320660 DE3320660A1 (de) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Verfahren zur herstellung von hochreinem silicium durch quarzreduktion im lichtbogenofen |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE3320660A1 true DE3320660A1 (de) | 1984-12-13 |
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ID=6200939
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE3320660A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001025496A1 (en) * | 1999-10-01 | 2001-04-12 | Elkem Asa | Carbon-containing agglomerates |
| EP1051796B1 (de) * | 1998-01-28 | 2004-03-31 | Verdichter OE. GesmbH | Hermetisch gekapselter verdichter |
-
1983
- 1983-06-08 DE DE19833320660 patent/DE3320660A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1051796B1 (de) * | 1998-01-28 | 2004-03-31 | Verdichter OE. GesmbH | Hermetisch gekapselter verdichter |
| WO2001025496A1 (en) * | 1999-10-01 | 2001-04-12 | Elkem Asa | Carbon-containing agglomerates |
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|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |