Ученые из ИрГТУ разработали новые способы получения и рафинирования кремния

Специалисты Иркутского государственного технического университета (ИрГТУ) в середине июля 2014 года представили новые способы получения и рафинирования кремния на X конференции «Кремний – 2014» Института геохимии СО РАН. Как сообщает пресс-служба вуза, в этом году около 200 сотрудников вузов и научных организаций России, Украины, Узбекистана и Казахстана собрались в Приангарье, чтобы обсудить актуальные проблемы по кругу вопросов, включающему получение металлургического и поликристаллического кремния, рост и материаловедение объемных кристаллов и тонких пленок кремния, а также физику, технологию и диагностику наноструктур на их основе.

Заведующая кафедрой металлургии цветных металлов ИрГТУ Нина Немчинова сообщила, что делегацию Иркутского политеха составили специалисты кафедры металлургии цветных металлов и кафедры химической технологии. В ходе секции, посвященной методам получения и очистки металлургического кремния, Нина Немчинова представила доклад о создании кремния высокой чистоты карботермическим способом. Она рассказала, что в ИрГТУ разработан научный подход к изучению и рафинированию технического кремния, подбору оптимальных технологических параметров проведения процессов направленной кристаллизации и зонной плавки.

«Мы предлагаем способ производства кремния с учетом контроля содержания нелетучего углерода в исходной шихте перед ее подачей на колошник печи. Он позволяет получить шихту с прочной пористой структурой на основе выявленных оптимальных параметров окомкования мелкофракционных сырьевых материалов. При плавке данной шихты повышается извлечение кремния и улучшаются показатели процесса, – поясняет Нина Немчинова. – Также мы выявили закономерность распределения элементов при кристаллизации 10-компонентного кремниевого расплава, что позволяет прогнозировать химический состав получаемого конечного продукта. Результаты этой работы уже приняты в качестве исходных данных при проектировании опытного участка производства кремния высокой чистоты карботермическим способом в ООО «НВЦ «Солнечный кремний Сибири» (Иркутск)».

Недавний аспирант, а ныне ассистент кафедру металлургии цветных металлов, кандидат технических наук ИрГТУ Андрей Тютрин выступил на конференции с докладом о новом способе рафинирования кремния. Он подчеркнул, что данный метод расширит сферу применения кремния металлургических марок и будет соответствовать высоким требованиям потребителей к его качеству. По информации Андрея Тютрина, в вузе были проведены исследования в области гидрометаллургического рафинирования кремния, включающие измельчение металлургического материала и последующую обработку кремниевого порошка раствором соляной кислоты под действием ультразвуковых колебаний.

По словам А. Тютрина, для проведения экспериментальных исследований по отработке новой методики очистки были отобраны образцы кремния c ЗАО «Кремний» ОК «РУСАЛ» (Шелехов). В результате опытов специалисты ИрГТУ определили влияние технологических параметров (продолжительность, концентрация реагента и интенсивность перемешивания) кислотно-ультразвуковой очистки кремния на степень выщелачивания примесей. Таким образом, были установлены оптимальные показатели выщелачивания, концентрации кислоты и интенсивности перемешивания для получения высоких результатов очистки. Кроме Нины Немчиновой и Андрея Тютрина, в работе конференции приняли участие профессора Альберт Бегунов и Олег Дошлов, аспиранты Александр Угапьев, Андрей Тимофеев, студенты Татьяна Бузикова, Ирина Шарафеева.