近年来,光伏产业发展极为迅速,太阳能电池产能以每年30%的速度增长,作为太阳能电池主要原料的晶体硅供不应求。传统制备晶体硅方法成本较高,寻求低成本的制备太阳能硅材料的新工艺,已成为研究的热点之一。本课题根据冶金级硅中杂质的分布特性,系统地研究了湿法冶金方法预处理冶金级硅的工艺过程条件。该工艺作为冶金法路线的制备太阳能级硅前处理工序,可以去除大部分金属杂质,结合后续火法冶金工序,成为低成本制备太阳能级硅材料的具有前景的工艺路线。实验筛选了适合湿法提纯冶金级硅的浸出剂,考察了粒径分布、浸出剂浓度、反应温度、过程时间等多因素对浸出除杂效果的影响,选用了适合浸出过程特征的反应釜。实验结果表明HF和HCl的混合酸是最佳的浸出剂,酸浸过程在前后不同阶段分别受化学反应速率和内扩散控制。当工艺条件为:硅粉粒径44μm,浸出温度120℃、浸出时间4 h、浸出剂质量分数w(HF)=4%、w(HCl)=2%、液固比2:1,冶金级硅中的主要杂质Fe和Al的最终质量分数分别降低到10ppm和45ppm,浸出率分别为99.7%和85.9%,同时对其他金属杂质钙等的去除效率也非常良好。该工艺具有设备简单、成本低、处理量大等优点,通过优化,去杂率高,浸出时间短。冶金级硅经过处理之后的金属杂质含量远低于超冶金级硅的标准,达到预处理的目的,结合后工序火法冶金,低成本制备太阳能级硅材料,具备良好的工业化应用前景。