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近年来，能源的短缺、环境的恶化促进了可再生清洁能源利用产业的快速发展,其中光伏产业的发展尤为迅速。作为太阳能电池的主要原料，多晶硅制备技术的研究备受关注。目前，太阳能级多晶硅制备的丰流工艺是改良西门子法，该法投入巨大，且核心技术掌握在外商手中。因此，研发具有我国自主知识产权的高效低耗无污染多晶硅制备新技术势在必行。 本研究提出了“高纯镁还原高纯二氧化硅制备镁合金——真空蒸馏分离硅和镁——熔盐电解回收镁”的高纯硅制备新技术。为此,本文通过热力学计算和镁热还原二氧化硅以及真空蒸馏实验，在理论和实践两方面研究了该技术的可行性。 热力学计算结果表明，在900-1050℃范围内，镁和二氧化硅反应的自由能变化小于零，镁还原二氧化硅制备镁-硅合金在热力学上是可行的。 研究了900℃、时间为6h纯镁还原二氧化硅的反应中，在氩气保护下，炉料配比对合金中的显微组织、化学成分的影响。结果表明，产物中Si主要以Mg2Si的形态存在;随着反应物中二氧化硅含量的增加，产物中的游离硅随之增多;镁硅合金呈层片状分布，杂质MgO聚集在镁硅合金的表面。 此外，研究了在900-1050℃范围内以镁锌合金为原料，还原二氧化硅的反应中炉料配比、反应时间、实验温度对合金中硅含量的影响。结果表明，在温度为950℃、时间为4h的条件下，合金中硅的含量随着炉料配比中二氧化硅的含量的增高而增高:镁和二氧化硅的质量比为1.5∶1,温度为1000℃的条件下，合金中硅的含量随着反应时间的延长而增加;在镁和二氧化硅的质量比为1.5∶1，时间为10h的条件下，合金中硅的含量随着实验温度的升高而增加。 镁热还原二氧化硅产物中的过量金属Mg和Mg2Si中的镁在真空蒸馏过程中通过升华的形式能与Si完全分离，蒸馏剩余物主要为单质硅。 结果表明，镁热还原二氧化硅并结合真空蒸馏制取硅的方法是可行的。