一种去除单晶埚底料中镓金属的方法与流程

本发明涉及光伏产品制备，尤其涉及一种去除单晶埚底料中镓金属的方法。

背景技术：

1、因为绿色环保，光伏发电的运用越来越广泛，而光伏发电要用到的零部件的制作成本也一直居高不下。光伏发电要用到的零部件中，硅片的是特别核心的部件之一，硅片是通过硅棒切片得到；而硅棒，目前一般采用的是直拉单晶法拉出硅棒。

2、直拉单晶，是指在坩埚内放入硅原料，经过熔料、稳温、引晶、扩肩、等径、收尾等一系列工序拉制出单晶，在正常停炉后，坩埚内最后基本会有剩余的埚底料。随着单晶炉热场升级的扩大以及单炉投料量增加，直拉单晶的原料成本占比总成本比例逐年升高，为了达到降本增效的目的，一些厂家会对埚底料进行回收处理，即对埚底料进行处理后再回收将其掺入下一次的硅原料内使用。但是有些埚底料上附有金属镓，而目前没有很好的方法除去埚底料上的金属镓，这种埚底硅料再次投入使用时，会导致后续成晶困难、晶棒品质下降的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种去除单晶埚底料中镓金属的方法，其可将附在埚底硅料上的金属镓分离出去，从而可减少金属镓对埚底硅料后续再次回收利用的影响，而且被被分离出去的金属镓还可被回收二次使用。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种去除单晶埚底料中镓金属的方法，包括以下步骤：

4、将埚底料置于热液体中并持续加热，使得附在埚底硅料上的金属镓转变为熔融状态；

5、对所述热液体或/和埚底料施加外力，使得熔融状态的金属镓与埚底硅料分离。

6、较佳的，所述热液体包括热碱液与热纯水，操作步骤为：

7、先进行碱煮:将埚底料置于热碱液中并继续加热碱液，直至附在埚底硅料上的金属镓转变为熔融状态；

8、再进行纯水加热清洗：将埚底料置于热纯水中并继续加热纯水，对所述纯水或/和埚底料施加外力，使得金属镓与埚底硅料分离。

9、较佳的，在上述碱煮步骤中，将埚底料放入温度为第一设定温度的热碱液中，并继续加热碱液；在碱液温度升至第二设定温度后，再持续碱煮埚底料至第一设定时间，且在该第一设定时间内，使得所述热碱液的温度保持在第二设定温度与第三设定温度之间，所述第三设定温度高于第二设定温度。

10、较佳的，所述第一设定温度设置为60-70摄氏度；所述第二设定温度设置为75-85摄氏度，所述第三设定温度设置为80-92摄氏度。

11、较佳的，所述第一设定时间设置为30-40分钟。

12、较佳的，将埚底料放入温度为第四设定温度的热纯水中，然后继续加热纯水至第二设定时间，并使得纯水的温度保持于第五设定温度。

13、较佳的，所述第四设定温度为65-70摄氏度，第五设定温度为75-85摄氏度。

14、较佳的，所述第二设定时间为20-30分钟。

15、较佳的，在所述继续加热纯水的过程中进行搅拌而在纯水中产生离心力，使得金属镓转变为金属液滴状并与埚底硅料1分离

16、较佳的，在所述碱煮之后、纯水加热清洗之前依次进行如下步骤：

17、酸液常温清洗；

18、纯水常温清洗。

19、较佳的，所述酸液为hf，浓度为1-3％；将经过碱煮步骤处理后的埚底料放入所述hf中进行浸泡清洗，时间为5-10分钟。

20、因为本发明采用了上述技术方案，从而具有以下有益效果：

21、1、可将埚底硅料与金属镓彻底分离，使得埚底硅料被回收再利用时，能避免因为回收料中镓金属导致的后续成晶困难、晶棒品质下降的问题；而且被分离出去的镓金属能回收二次使用，从而进一步降低单晶制作成本，并更加环保；

22、2、本发明处理过程中，在温度、时间以及安全性之间达到一个较佳的平衡，从而不但可以高效地完成埚底硅料与金属镓的分离、回收处理，而且避免了碱液深深地渗透进埚底硅料中的问题；

23、3、本发明因为最开始选择碱煮，而且碱煮之后还进行了酸液常温清洗与纯水常温清洗，从而还能将埚底硅料表面存在的有机杂质与其他金属杂质去除，进而大大提高了埚底硅料的品质，使得埚底硅料完全符合回收再利用的要求，降低了直拉单晶的原料成本。

1.一种去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：在上述碱煮步骤中，将埚底料放入温度为第一设定温度的热碱液中，并继续加热碱液；在碱液温度升至第二设定温度后，再持续碱煮埚底料至第一设定时间，且在该第一设定时间内，使得所述热碱液的温度保持在第二设定温度与第三设定温度之间，所述第三设定温度高于第二设定温度。

4.根据权利要求3所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：所述第一设定时间设置为30-40分钟。

6.根据权利要求2至5任一项所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：将埚底料放入温度为第四设定温度的热纯水中，然后继续加热纯水至第二设定时间，并使得纯水的温度保持于第五设定温度。

7.根据权利要求6所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：所述第四设定温度为65-70摄氏度，第五设定温度为75-85摄氏度。

8.根据权利要求7所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：所述第二设定时间为20-30分钟。

9.根据权利要求2至5、7至8任一项所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：在所述继续加热纯水的过程中进行搅拌而在纯水中产生离心力，使得金属镓转变为金属液滴状并与埚底硅料1分离。

10.根据权利要求2至5、7至8任一项所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：在所述碱煮之后、纯水加热清洗之前依次进行如下步骤：

11.根据权利要求10所述的去除单晶埚底料中镓金属的方法，其特征在于：所述酸液为hf，浓度为1-3％；将经过碱煮步骤处理后的埚底料放入所述hf中进行浸泡清洗，时间为5-10分钟。