相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年8月7日提交的目前未决的第62/202,452号美国临时申请的优先权，其通过援引并入本文。
本主题涉及硅的生产，更具体地，涉及由二氧化硅生产硅。
背景技术：
生产金属硅的主要方法之一基于二氧化硅在高温下的碳热还原。这可以通过在电弧炉中于碳的存在下通过还原二氧化硅而实现。常规方法依赖于在环境压力下的二氧化硅至硅的直接还原，其中高温电弧加热反应物以形成硅。用这种方法生产的硅产品也称为冶金等级硅(mg-si)，据信其纯度最多不大于98-99％。mg-si直接用于铝工业和钢铁工业(作为添加剂)或作为生产更高纯度等级的硅材料(例如太阳能等级硅(sog-si)和电子等级硅(eg-si))的前体。因此，更高等级的硅是较低等级的硅(mg-si)被精制成较高纯度的产物。精制过程是经由两个主要途径的后纯化过程：化学途径和冶金途径。
太阳能和电子应用的进展已经导致硅成为21世纪的战略材料。因此，以合理的成本供给高纯度硅，已经成为需求。
现有的常规碳热硅生产工艺具有缺点和限制，其包括，但不限于，硅中的高杂质含量(这阻碍了硅在诸如太阳能的诸多应用中的直接使用)和对原材料纯度的高依赖性。
以下技术也是已知的。
在seward等人于1909年3月30日发表且名为“硅的生产”的第916,793号美国专利(文献[1])中，电弧炉用于二氧化硅至硅的直接碳热还原。双电极(twinelectrode)直流配置用于在两个阴极与底部阳极之间产生电弧。纯焦炭和基本纯的二氧化硅用于硅生产。其中没有方法建议去除作为主要副产物的co(g)或在该工艺期间形成的冷凝物质。该公开内容仅涵盖了窄范围的原材料(具有级高纯度(“纯的”)那些)。
kuhlmann于1965年11月2日发表且名为“金属硅生产”的第3,215,522号美国专利(文献[2])涉及在电弧炉中生产金属硅和含有金属硅的合金的方法。与前述第916,793号美国专利类似，二氧化硅的碳热还原在其中用于电弧炉中的硅生产。由一种或两种反应物(即，二氧化硅和碳源)组成的进料穿过中空电极被供给至该炉。与第916,793号美国专利相比，该公开内容被认为是一种改进，其中可以实现更细小的进料和更少的电极消耗。中空电极用于将细小尺寸的反应物带入炉中。尽管细小尺寸的颗粒在路线中具有大的堵塞趋势，但是该问题在第3,215,5
声明：
“二氧化硅生产高纯度硅的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：派洛珍尼西斯加拿大公司
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2025年06月13日 ~ 15日 
