СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

1. Способ получения металлического кремния, включающий:
(I) объединение диоксида кремния и оксида кальция в сосуде при температуре, достаточной для образования расплавленного кальций-силикатного шлака;
(II) введение источника металлического алюминия в расплавленный кальций-силикатный шлак для восстановления кальций-силикатного шлака до металлического Si и образования кальций-алюминатного шлака;
(III) отделение металлического Si от кальций-алюминатного шлака; и необязательно
(IV) дальнейшую очистку металлического Si.
2. Способ получения металлического Si, включающий:
(I) объединение диоксида кремния и оксида кальция в сосуде при температуре, при которой оба соединения образуют расплавленный кальций-силикатный шлак;
(II) добавление в указанный сосуд источника металлического кремния для рафинирования кальций-силикатного шлака;
(III) разделение металлического кремния и кальций-силикатного шлака;
(IV) введение источника металлического алюминия в кальций-силикатный шлак для восстановления кальций-силикатного шлака до металлического Si и образования кальций-алюминатного шлака;
(V) отделение металлического Si от кальций-алюминатного шлака; и необязательно
(VI) дальнейшую очистку металлического Si, например, путем рафинирования затвердеванием.
3. Способ получения металлического Si, включающий:
(I) объединение диоксида кремния и оксида кальция в сосуде при температуре, при которой оба соединения образуют расплавленный кальций-силикатный шлак;
(II) добавление в указанный сосуд источника металлического кремния;
(III) разделение металлического кремния и кальций-силикатного шлака;
(IV) введение источника металлического алюминия в кальций-силикатный шлак для восстановления кальций-силикатного шлака до металлического Si и образования кальций-алюминатного шлака;
(V) отделение металлического Si от кальций-алюминатного шлака;
(VI) дальнейшую очистку металлического Si, например, путем рафинирования затвердеванием;
(VII) гидрометаллургическую обработку кальций-алюминатного шлака с получением оксида кальция и оксида алюминия; и необязательно
(VIII) возвращение оксида кальция на стадию (I).
4. Способ получения металлического Si, включающий:
(I) объединение диоксида кремния и оксида кальция в сосуде при температуре, при которой оба соединения образуют расплавленный кальций-силикатный шлак;
(II) добавление источника металлического кремния в сосуд, при этом по меньшей мере часть указанного металлического кремния получена из верхнего среза металлического Si, полученного в конце стадии (VI);
(III) разделение металлического кремния и шлака;
(IV) введение источника металлического алюминия в кальций-силикатный шлак для восстановления кальций-силикатного шлака до металлического Si и образования кальций-алюминатного шлака;
(V) отделение металлического Si от кальций-алюминатного шлака;
(VI) дальнейшую очистку металлического Si путем рафинирования затвердеванием с получением слитка и удаление верхнего среза слитка для возвращения на стадию (II);
(VII) гидрометаллургическую обработку кальций-алюминатного шлака с получением оксида кальция и оксида алюминия; и
(VIII) возвращение оксида кальция на стадию (I).
5. Способ получения металлического Si, включающий:
(I) объединение диоксида кремния и оксида кальция в сосуде при температуре, достаточной для образования расплавленного кальций-силикатного шлака;
(II) добавление в указанный сосуд источника металлического кремния;
(III) разделение металлического Si и кальций-силикатного шлака;
(IV) перенос кальций-силикатного шлака в первую печь в ряду печей для восстановления;
(V) введение источника металлического алюминия в последнюю печь в ряду печей, при этом в указанном ряду печей кальций-силикатный шлак восстанавливается до металлического Si и образует кальций-алюминатный шлак, при этом кальций-силикатный шлак перемещается в указанном ряду от первой к последней печи, при этом металлический Si перемещается в указанном ряду от последней к первой печи;
(VI) отделение металлического Si от шлака в первой печи; необязательно
(VII) дальнейшую очистку металлического Si путем рафинирования затвердеванием с получением слитка и удаление верхнего среза слитка для возвращения на стадию (II); необязательно
(VIII) гидрометаллургическую обработку кальций-алюминатного шлака с получением оксида кальция и оксида алюминия; и необязательно
(IX) возвращение по меньшей мере части оксида кальция на стадию (I).
6. Способ получения металлического кремния, включающий:
(I) объединение диоксида кремния и оксида кальция в первом сосуде при температуре, достаточной для образования расплавленного кальций-силикатного шлака;
(II) перенос указанного шлака во второй сосуд;
(III) добавление источника металлического алюминия в кальций-силикатный шлак во втором сосуде для восстановления кальций-силикатного шлака до металлического Si и образования кальций-алюминатного шлака;
(IV) добавление дополнительного количества диоксида кремния и оксида кальция и/или дополнительного количества кальций-силикатного шлака к шлаку, присутствующему во втором сосуде;
(V) отделение металлического Si от кальций-алюминатного шлака; и необязательно
(VI) дальнейшую очистку металлического Si.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что извлеченный металлический Si представляет собой кремний солнечного качества (например, 99,9999 % Si), частицы высокочистого кремния (99,0 % Si или более) или металлический кремний (96-99 % Si).
8. Способ по любому из  пп. 1-7, согласно которому содержание B в кварце и CaO на стадии (I) составляет менее 1,0 ppm.
9. Способ по любому из пп. 1-8, согласно которому содержание P в кварце и CaO на стадии (I) предпочтительно составляет менее 1,0 ppm.
10. Способ по любому из пп. 1-9, согласно которому температура в шлакообразующем сосуде составляет от 1500 до 1800°C, предпочтительно от 1600 до 1700°C.
11. Способ по любому из пп. 1-10, согласно которому температура на стадии восстановления составляет от 1500 до 1800°C.
12. Способ по п. 4 или 5, согласно которому Al выделяют из оксида алюминия и возвращают на стадию восстановления.
13. Способ по любому из пп. 1-12, согласно которому степень чистоты металлического Al, применяемого на стадии восстановления, составляет 99,99 % или более.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что стадию восстановления проводят в ряду печей для восстановления, в которых кальций-силикатный шлак перемещается в противоточном направлении относительно металлического Si.
15. Способ по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что стадию восстановления проводят в ряду печей, в которых кальций-силикатный шлак перемещается в противоточном направлении относительно металлического Al.
16. Способ по любому из пп. 2-5, отличающийся тем, что стадии (I) - (III) включают:
(i) объединение диоксида кремния и оксида кальция в первом сосуде при температуре, при которой оба соединения образуют расплавленный кальций-силикатный шлак;
(ii) перенос расплавленного кальций-силикатного шлака в сосуд для рафинирования шлака;
(iii) добавление источника металлического кремния или Si сплав в сосуд для рафинирования шлака для рафинирования кальций-силикатного шлака и получения расплавленного металлического Si или расплавленного Si сплава;
(iv) перенос расплавленного Si или Si сплава из сосуда для рафинирования шлака в первый сосуд;
(v) отделение расплавленного металлического кремния или расплавленного Si сплава от кальций-силикатного шлака в первом сосуде.