초록 |
반도체 산업, 태양광 산업, 정밀화학 및 정보통신 산업 등 다양한 산업에서 사용되고는 있으나 대부분 수입에 의존하고 있는 원자재인 금속급 실리콘(MG-Si, Metallurgical grade silicon)의 제조를 위해 원료 실리콘(SiO2 등)에 가장 많이 함유되어 있는 불순물인 철과 알루미늄 등의 제거를 위한 화학적 습식정제기술을 연구하고자 하였다. 원료 내 알루미늄과 철의 제거를 위해 6가지 종류의 산(CH3COOH, H2SO4, H3PO4, HNO3, HCl, HF)을 선별, 실리콘 반응실험을 수행하였다. HF가 알루미늄과 철 불순물의 제거에 가장 우수한 효과를 나타내었으나 실리콘 원료의 부식에 따른 수율 감소문제를 초래하여 두번째로 불순물 제거 효과가 우수한 HCl과의 혼합을 통해 실리콘 손실율을 최소화 하고자 하였다. 이에 따라 최적의 개별 산 용액 조건인 1M의 HF와 2M의 HCl을 혼합하여 실험을 진행한 결과 철 97.2%, 알루미늄 97.0%를 제거하여 최종 99.95%의 순도로 향상된 금속급 실리콘을 정제, 제조할 수 있었다. |