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随着传统能源的日益枯竭和环境污染问题的日益严重，世界各国纷纷发展新能源，其中太阳能因其资源丰富、清洁环保、安全可靠等优点，已成为21世纪最重要的新能源。全球太阳能产业的高速发展，使得对太阳能多晶硅的需求大增。但目前生产多晶硅的主流技术-改良西门子法主要掌握在美、日、德等国手中，他们对我国进行技术封锁、市场垄断，此外改良西门子法还存在着投资高、能耗大，污染严重等问题，严重地制约了光伏产业的发展，因此研究和探索低成本的太阳能多晶硅的制备新技术具有重要意义。 在太阳能多晶硅切片过程中，约50wt％的多晶硅被切磨成硅粉进入了切割废料。如能将切割废料中的多晶硅粉进行回收处理作为制备太阳能级多晶硅的原料，不仅可以提高资源利用率，缓解我国太阳能级多晶硅紧张的情况，而且还能够减轻切割废料带来的环境污染问题，可谓经济环保双丰收。 本文首先将太阳能多晶硅切割废料的硅富集料酸洗除杂后作为原料，采用电热冶金法进行熔炼，再进行炉外精炼得到低硼磷硅，为制备太阳能多晶硅奠定基础。本文主要内容包括:切割废料的物性研究、硅富集料的酸洗和高温除杂、电热冶金法熔炼硅及硅的炉外精炼除杂等。得到的主要结论如下: (1)硅富集料的酸洗除杂:通过粒度分析、XRD、XRF、化学定量分析等方法对切割废料的物性进行了研究，结果表明:切割废料粒度主要集中在1.0～23.8μm内，其中硅主要为1.0～4.1μm，碳化硅主要为4.1μm～23.8μm;切割废料成分为硅30.50wt％，碳化硅34.90wt％，聚乙二醇26.63wt％，铁及其氧化物5.36wt％，其他2.61wt％。然后考察了盐酸浓度、酸洗温度、酸洗时间等因素对硅富集料中铁除去率的影响，正交实验得到了最佳实验条件:酸洗时间为3h，酸洗温度为70℃，盐酸浓度为15wt％，搅拌速度为150r/min，液固比为4∶1，在此优化条件下铁除去率可达97.00wt％，硅富集料中的铁含量由6.84wt％降低到了0.22wt％。 (2)电热法熔炼制硅:对硅富集料通过电热法熔炼制硅，并通过XRD、SEM、XRF、化学分析等对熔炼产物进行了研究，结果表明:产物的主要相是硅，杂质Fe、Al主要分布在晶界处，B、P含量低于XRF检测限。 (3)硅的炉外精炼:采用通气通水炉外精炼的方法进行除B、P，结果证明:向熔融硅中通入高纯Ar，B、P的脱除率分别为23％、32％;通入高纯Ar和20℃水蒸汽的混合气体，B、P的脱除率分别为49％、47％;通入高纯Ar和90℃水蒸汽的混合气体的后，对B、P的脱除显著，B、P去除率分别为69％、72％。补充实验中B含量由35ppm降低到了1.3ppm，除B率为96％，P含量由47ppm降低到了3.4ppm，除P率为93％。 通过以上研究表明:将酸洗和高温真空除杂后的硅富集料采用电热冶金法和炉外精炼可制备出低硼磷的特制硅，将来再辅助以真空精炼、定向凝固等工艺就可除去其他杂质，从而制得太阳能多晶硅，实现冶金法制备太阳能多晶硅的新技术，这将大大降低太阳能多晶硅的制造成本。