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Patent Searching and Data


Title:
SEPARATING DEVICE FOR POLYCRYSTALLINE SILICON
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/108334
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a separating device for polycrystalline silicon having at least one screen plate (1), comprising a feed region (2) for polycrystalline silicon, a profiled region (3) with tips (32) and wells (31), a region (4) which adjoins the profiled region (3) and has screen openings (41), and a removal region (5), the screen openings (41) expanding in the direction of said removal region (5), as well as a separating plate (7) which is arranged beneath the screen openings and can be displaced horizontally and vertically.

More Like This:
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Inventors:
BUSCHHARDT, Thomas (Lilienweg 26, Burghausen, 84489, DE)
EHRENSCHWENDTNER, Simon (Donaustr. 35, Winhöring, 84543, DE)
HINTERBERGER, Thomas (Kalkweg 4, Burgkirchen, 84508, DE)
WACKERBAUER, Hans-Günther (Münchener Str. 133, Mühldorf, 84453, DE)
Application Number:
EP2017/069199
Publication Date:
June 21, 2018
Filing Date:
July 28, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SILTRONIC AG (Hanns-Seidel-Platz 4, München, 81737, DE)
International Classes:
B07B1/46; B07B4/08; B07B13/04; B07B13/07; B07B13/16
Domestic Patent References:
WO1997026495A21997-07-24
Foreign References:
US20150090178A12015-04-02
EP0982081A12000-03-01
DE4307138A11994-09-08
EP0139783A11985-05-08
DE19822996C11999-04-22
US5819951A1998-10-13
EP1043249A12000-10-11
DE19822996C11999-04-22
Attorney, Agent or Firm:
KILLINGER, Andreas (Johannes-Hess-Str. 24, Burghausen, 84489, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Abscheidevornchtung für Polysilicium mit wenigstens einer Siebplatte (1 ),

umfassend einen Aufgabebereich (2) für Polysilicium, einen profilierten Bereich (3) mit Spitzen (32) und Senken (31 ), einen an den profilierten Bereich (3)

anschließenden Bereich (4) mit Sieböffnungen (41 ), und einen Entnahmebereich (5), wobei sich die Sieböffnungen (41 ) in Richtung des Entnahmebereichs (5) aufweiten, und eine unterhalb der Sieböffnungen angeordnete Trennplatte (7), die horizontal und vertikal verschiebbar ist.

2. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 , wobei ein Öffnungswinkel der Aufweitung der Sieböffnungen (41 ) größer oder gleich 1 ° und kleiner oder gleich 20° beträgt.

3. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Öffnungswinkel der Aufweitung der Sieböffnungen (41 ) größer oder gleich 5° und kleiner oder gleich 15° beträgt.

4. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sieböffnungen (41 ) eine Länge von 5 mm bis 50 mm aufweisen. 5. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Sieböffnungen (41 ) eine Länge von 20 mm bis 40 mm aufweisen.

6. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich die

Sieböffnungen (41 ) in Richtung des Entnahmebereichs nach einer ersten

Aufweitung ein zweites Mal aufweiten, wobei ein Öffnungswinkel dieser zweiten Aufweitung 40- 150° beträgt.

7. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein Öffnungswinkel der zweiten Aufweitung 60 bis 120° beträgt.

8. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend eine

Absaugung (8) unterhalb der Sieböffnungen (41 ).

9. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend eine

Vorrichtung, um einen Gasstrom (9) von oben auf die Sieböffnungen (41 ) zu richten. 10.Verfahren, wobei Polysilicium auf die Siebplatte (1 ) einer Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufgegeben wird, die derart in Schwingungen versetzt wird, dass das Polysilicium eine Bewegung in Richtung des

Entnahmebereichs (5) ausführt, wobei sich kleinteiliges Polysilicium in den Senken (31 ) der Siebplatte (1 ) sammelt und durch die Sieböffnungen (41 ) der Siebplatte (1 ) über die Trennplatte (7) in einen Auffangbehälter fällt und dadurch vom aufgegebenen Polysilicium getrennt wird, wobei das aufgegebene Polysilicium ohne das abgetrennte kleinteilige Polysilicium weiterverarbeitet wird.

Description:
Abscheidevorrichtung für Polysilicium

Gegenstand der Erfindung ist eine Abscheidevorrichtung für Polysilicium. Polykristallines Silicium (kurz: Polysilicium) dient als Ausgangsmaterial zur

Herstellung von einkristallinem Silicium für Halbleiter nach dem Czochralski(CZ)- oder Zonenschmelz(FZ)-Verfahren, sowie zur Herstellung von ein- oder multikristallinem Silicium nach verschiedenen Zieh- und Gieß-Verfahren zur Produktion von

Solarzellen für die Photovoltaik.

Polykristallines Silicium wird in der Regel mittels des Siemens-Verfahrens hergestellt. Für die meisten Anwendungen werden die derart hergestellten polykristallinen

Siliciumstäbe auf kleine Bruchstücke gebrochen, welche üblicherweise anschließend nach Größen klassiert werden. Üblicherweise werden Siebmaschinen eingesetzt, um polykristallines Silicium nach der Zerkleinerung in unterschiedliche Größenklassen zu sortieren bzw. zu klassieren.

Alternativ wird polykristallines Siliciumgranulat in einem Wirbelschichtreaktor produziert. Das Polysiliciumgranulat wird üblicherweise nach dessen Herstellung mittels einer Siebanlage in zwei oder mehr Fraktionen oder Klassen geteilt

(Klassierung).

Eine Siebmaschine ist allgemein eine Maschine zum Sieben, also der Trennung (Separation) von Feststoffgemischen nach Korngrößen. Nach

Bewegungscharakteristik wird zwischen Planschwingsiebmaschinen und

Wurfsiebmaschinen unterschieden. Der Antrieb der Siebmaschinen erfolgt meist elektromagnetisch bzw. durch Unwuchtmotoren oder -getriebe. Die Bewegung des Siebbelags dient dem Weitertransport des Aufgabeguts in Sieblängsrichtung und dem Durchtritt der Feinfraktion durch die Sieböffnungen. Im Gegensatz zu

Planschwingsiebmaschinen tritt bei Wurfsiebmaschinen neben der horizontalen auch eine vertikale Siebbeschleunigung auf. Beim Brechen von Polysilicium, bei dessen Verpackung sowie beim Transport entstehen Staubpartikel und Feinanteile in so signifikanten Mengen, das ohne weitere Aussiebung oder Abscheidung ein Ausbeuteverlust beim Kristallziehen entsteht. Daher besteht das Bedürfnis, vor dem Kristallziehen kleine Partikel und Staub vom Polysilicium zu trennen.

Abtrennvorrichtungen nach dem Stand der Technik wie Stangensiebe neigen aber bei der Feinanteilabtrennung zum Verstopfen. Dies hat zur Folge, dass diese

Abtrennvorrichtungen zyklisch gereinigt werden müssen und dadurch keine

kontinuierliche, gleichbleibende Trenngenauigkeit erreichen. Zudem erfordert dies Anlagenstillständen und zusätzlichen Aufwand für die Reinigung.

Aus DE 198 22 996 C1 ist eine Abscheidevorrichtung für langgestreckte Feststoffteile, die einen Schwingboden mit einer Anzahl sich in Förderrichtung erstreckender

Längsrillen aufweist, an die sich Sieböffnungen zum Abscheiden der langgestreckten Feststoffteile anschließen, wobei die Rillentiefe der Längsrillen in Förderrichtung abnimmt. Zur Vermeidung von Verstopfungen und zur Gewährleistung eines möglichst flüssigen Feststofflusses, ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass sich die Sieböffnungen in Förderrichtung aufweiten. Auf in der Sieböffnung verklemmte Feststoffteile wird durch den nachfolgenden Feststoff eine Kraft in Förderrichtung ausgeübt. Das verklemmte Feststoffteil kann dabei in Förderrichtung bewegt werden und fällt dann durch die sich erweiternde Sieböffnung. Allerdings kann durch die in DE 198 22 996 C1 vorgeschlagene Vorrichtung ein möglichst vollständiges Abscheiden von kleinen Siliciumpartikeln und Staub nicht erreicht werden.

Aus der beschriebenen Problematik ergab sich die Aufgabenstellung der Erfindung.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Abscheidevorrichtung für

Polysilicium mit wenigstens einer Siebplatte, umfassend einen Aufgabebereich für Polysilicium, einen profilierten Bereich mit Spitzen und Senken, einen an den profilierten Bereich anschließenden Bereich mit Sieböffnungen, und einen

Entnahmebereich, wobei sich die Sieböffnungen in Richtung des Entnahmebereichs aufweiten, und eine unterhalb der Sieböffnungen angeordnete Trennplatte, die horizontal und vertikal verschiebbar ist.

Die erfindungsgemäße Siebplatte sieht eine Trennplatte vor, die unterhalb der Sieböffnungen bzw. des Bereiches mit Sieböffnungen angeordnet ist.

Die Position der Trennplatte in Förderrichtung bzw. in Richtung des

Entnahmebereichs kann variiert werden, da die Trennplatte horizontal verschiebbar ist.

Ebenso kann die Trennplatte auch vertikal verschoben werden, so dass der Abstand zu den Sieböffnungen variiert werden kann.

Es hat sich gezeigt, dass dies zur Erhöhung der Trennschärfe und zur

Gewährleistung einer möglichst gleichbleibenden Abscheiderate erforderlich ist.

Durch eine Verschiebung der Trennplatte in Förderrichtung kann die effektive Größe der Sieböffnungen variiert werden. Beispielsweise kann die Trennplatte so angeordnet werden, dass Polysilicium einer Größe von kleiner oder gleich 4 mm durch die Sieböffnung fällt und über die Trennplatte vom restlichen Polysilicium abgetrennt wird. Außerdem kann die Trennplatte so gegen die Vertikale geneigt sein, dass das abgetrennte Polysilicium in einem Auffangbehälter aufgenommen wird, während größeres Polysilicium zwar ebenfalls durch die Sieböffnungen fällt, jedoch in einen anderen Auffangbehälter aufgenommen wird, der in Förderrichtung hinter der Trennplatte angeordnet ist.

Somit können durch die Siebplatte in Verbindung mit der Trennplatte auch zwei Fraktionen vom aufgegebenen Polysilicium abgetrennt werden. Durch Variation des vertikalen Abstands der Trennplatte zu den Sieböffnungen kann sichergestellt werden, dass längliche Polysiliciumbruchstücke nicht mit abgetrennt werden.

Die Trennplatte kann also ganz unterschiedliche Funktionen erfüllen.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren, wobei Polysiliciunn auf die

Siebplatte einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung aufgegeben wird, die derart in Schwingungen versetzt wird, dass das Polysiliciunn eine Bewegung in

Richtung des Entnahmebereichs ausführt, wobei sich kleinteiliges Polysiliciunn in den Senken der Siebplatte sammelt und durch die Sieböffnungen der Siebplatte über die Trennplatte in einen Auffangbehälter fällt und dadurch vom aufgegebenen

Polysilicium getrennt wird, wobei das aufgegebene Polysilicium ohne das abgetrennte kleinteil ige Polysilicium weiterverarbeitet wird.

Die Position und Höhe der Trennplatte wird in einer Ausführungsform abhängig davon gewählt, wie stark das Polysilicium in Schwingungen versetzt wurde. Die Trennplatte hat bevorzugt einen Abstand zur Siebstrecke von 5 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt ist ein Abstand von 1 mm bis 5 mm.

Unter kleinteiligem Polysilicium ist eine Teilmenge aus der aufgegebenen Menge an Polysilicium zu verstehen, die mittels der Siebanlage abgetrennt werden soll. Das kleinteilige Polysilicium entspricht also der abzutrennenden Fraktion.

Nachfolgend sollen unter kleinteiligem Polysilicium polykristalline Bruchstücke verstanden werden, deren längste Entfernung zweier Punkte auf der Oberfläche eines Siliciumbruchstücks (=max. Länge) kleiner oder gleich 4 mm beträgt. Dies soll auch Feinanteil, kleine Siliciumpartikel und Siliciumstaub (Größe kleiner oder gleich 100 μιτι) umfassen.

Die Siebplatte umfasst einen Aufgabebereich, in dem das Polysilicium aufgegeben wird. In einer Ausführungsform wird das Polysilicium mittels einer Förderrinne zur

Siebanlage befördert und an den Aufgabebereich der Siebplatte abgegeben. Die Siebplatte umfasst zudem einen profilierten Bereich mit Rillen oder Nuten oder allgemein Vertiefungen und Erhebungen, so dass der profilierte Bereich Senken und Spitzen aufweist.

Während der Bewegung des Polysiliciums auf dem profilierten Bereich sammeln sich kleine Bruchstücke oder kleine Siliciumpartikel (klein in Bezug auf die Zielfraktion) oder Feinanteil in den Senken des profilierten Bereichs.

Die Siebplatte umfasst - an den profilierten Bereich anschließend - einen Bereich mit Sieböffnungen. Die Sieböffnungen sind in Förderrichtung unmittelbar hinter den Senken des profilierten Bereichs angeordnet. Dadurch werden die in den Senken des profilierten Bereichs befindlichen Feinanteile des Polysiliciums gezielt zu den

Sieböffnungen geführt.

In einer Ausführungsform setzen sich die Spitzen des profilierten Bereichs auch in den Bereich mit Sieböffnungen fort, so dass die gesamte Siebplatte profiliert ist, wobei die Siebplatte jedoch an seinem in Förderrichtung hinteren Ende Sieböffnungen statt Senken aufweist.

Dabei kann hinsichtlich Querschnitt und Winkel das Profil des profilierten Bereichs vom Profil im Bereich der Sieböffnungen abweichen. Letzteres kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn die Siebstrecke oder die mit dem Polysilicium in

Berührung kommenden Teile der Siebstrecke aus Kunststoff bestehen.

Die Abtrennung des Feinanteils oder kleiner Bruchstücke/Partikel erfolgt somit über die Sieböffnungen der Siebplatte in Verbindung mit der Trennplatte. In einer Ausführungsform werden die abgetrennten Feinanteile oder kleinen

Bruchstücke/Partikel durch einen unterhalb der Sieböffnungen der Siebplatte angeordneten Auffangbehälter aufgenommen. Größere Bruchstücke werden im profilierten Bereich über die Spitzen zum

Entnahmebereich geführt.

In einer Ausführungsform ist der Entnahmebereich mit einer Förderrinne verbunden, über die die größeren Bruchstücke abgeführt werden. Ebenso kann sich eine weitere Siebplatte anschließen, um eine weitere Fraktion vom Polysilicium abzutrennen.

Die Erfindung sieht also eine Siebplatte vor, die in allen Arten von Siebanlagen eingesetzt werden kann, bei welcher sich im ersten Bereich der Siebplatte der

Feinanteil oder kleinteiliges Silicium in Senken sammelt und im letzten Bereich der Siebplatte gezielt durch sich weitende Sieböffnungen abgetrennt wird.

Die Ausführung des profilierten Bereichs der Siebplatte ist abhängig von der abzutrennenden Fraktion. Tiefe und Winkel der Senken des profilierten Bereichs sind so auszugestalten, dass sich die abzutrennende Fraktion, also z.B. der Feinanteil dort sammelt.

Bei der Erfindung handelt sich also um eine Siebstrecke, bei welcher sich im ersten Bereich der Vorrichtung der Feinanteil in Senken sammelt und im letzten Bereich der Vorrichtung gezielt durch sich weitenden Sieböffnungen abgetrennt wird. Somit wird dem Siebschlitz nicht die ganze Fraktion zugeführt.

Die Abtrennvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Siebstrecke welche in zwei Bereiche eingeteilt werden kann. Der erste Bereich ist der Einlaufbereich. In diesem Bereich sammelt sich der Feinanteil in den Senken und wird somit gezielt den

Sieböffnungen (welche sich im zweiten Bereich, am Ende der Siebstrecke befinden) zugeführt. Der Trennschnitt für die Abtrennung erfolgt im zweiten Bereich der

Siebstrecke über dort eingebrachte Sieböffnungen welche sich in Förderrichtung weiten. Durch diese Sieböffnungen erfolgt die Abtrennung der gewollten Si-Fraktion bzw. des Feinanteils. Dadurch dass sich die Sieböffnungen in Förderrichtung weiten neigt dieses System nicht zum Verstopfen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung erstrecken sich die Sieböffnungen bis zu dem in Förderrichtung gelegenen Ende der Abscheidevorrichtung. Die Sieböffnungen sind daher zum Ende hin offen ausgebildet. Dies ist ein wesentliches Merkmal, um sicherzustellen, dass sich in der Abscheidevorrichtung keine Siliciumbruchstücke ansammeln oder die Sieböffnung verblockt. Die Sieböffnungen haben bevorzugt einen Öffnungswinkel von 1 bis 20° und besonders bevorzugt von 5-15°.

Die Sieböffnungen haben bevorzugt eine Länge von 5 mm bis 50mm besonders bevorzugt eine Länge von 20 bis 40mm.

Zur Vermeidung von Verstopfungen ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorgesehen, dass sich die Sieböffnungen am Ende in Förderrichtung weiter aufweiten. Der Öffnungswinkel dieser zweiten Aufweitung beträgt vorzugsweise 40- 150°, besonders bevorzugt sind 60 bis 120°.

In einer Ausführungsform lässt sich der Winkel der Sieböffnungen durch geeignete Vorrichtungen verändern. Beispielsweise können dazu Elemente aus einem elastischen Material verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass dies zur

Vermeidung von Steckkorn vorteilhaft ist.

Bei der Abscheidevorrichtung ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine

Absaugung unterhalb der Sieböffnungen angebracht, die so positioniert ist, dass die Absaugung bevorzugt zwischen Anfang der Sieböffnungen und der Trennplatte sich befindet. Die Absaugung hat bevorzugt einen Abstand zur unteren Siebplatte von I mm bis 50 mm, besonders bevorzugt ist ein Abstand von 5mm bis 20 mm.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abscheidung ist die Installation eines Gasstromes oberhalb der Sieböffnungen.

Diese umfasst eine oder mehrere Gasdüsen, welche auf die Sieböffnungen gerichtet sind. Je nach Konfiguration der Gasdüsen kann der Gasstrahl eher weich oder hart ausfallen.

Ein weicher Strahl eignet sich dabei bevorzugt zur Unterstützung der Abscheidung vom Staub. Ein harter Strahl eignet sich hingegen bevorzugt zur Abscheidung von den kleineren Polysiliciumbruchstücken, 0,1 mm bis 4mm. Der Gasstrom kann auch als Laminarfluss ausgebildet werden.

Als Gase kommen Reinraumluft nach DIN EN ISO 14644-1 (ISO1 bis ISO6), saubere Trockenluft, Stickstoff und Argon in Betracht.

Der Gasstrom ist bevorzugt zwischen Anfang der Sieböffnungen und der Trennplatte zu positionieren.

In einer Ausführungsform ist der Entnahmebereich mit einer Förderrinne verbunden, über die die größeren Bruchstücke abgeführt werden. Ebenso kann sich eine weitere Siebplatte anschließend, um einen weitere Fraktion vom Polysilicium abzutrennen.

In einer Ausführungsform besteht die Siebstrecke aus einem oder mehreren

Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kunststoff, Keramik, Glas, Diamant, amorpher Kohlenstoff, Silicium oder Metall, Metall mit Quarzglas

ausgekleidet und Metall mit Silicium ausgekleidet In einer Ausführungsform ist die Siebstrecke mit einem oder mehreren Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kunststoff, Keramik, Glas, Diamant, amorpher Kohlenstoff und Silicium ausgekleidet oder beschichtet. In einer Ausführungsform sind die mit dem Polysilicium in Berührung kommenden Teile der Siebstrecke mit einem oder mehreren Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kunststoff, Keramik, Glas, Diamant, amorpher Kohlenstoff und Silicium ausgekleidet oder beschichtet. In einer Ausführungsform umfasst die Siebstrecke einen metallischen Grundkörper sowie eine Beschichtung oder Auskleidung aus einem oder mehreren Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kunststoff, Keramik, Glas, Diamant, amorpher Kohlenstoff und Silicium. In einer Ausführungsform umfasst die Siebstrecke einen aus Kunststoff bestehenden Grundkörper sowie eine Beschichtung oder Auskleidung aus einem oder mehreren Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Keramik, Glas, Diamant, amorpher Kohlenstoff und Silicium. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der bei den zuvor genannten

Ausführungen verwendete Kunststoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus PVC (Polyvinylchlorid), PP (Polypropylen), PE (Polyethylen), PU (Polyurethan), PFA (Perfluoralkoxy), PVDF (Polyvinylidenfluorid) und PTFE (Polytetrafluorethylen). In einer Ausführungsform umfasst die Siebstrecke eine Beschichtung aus Titannitrid, Titancarbid, Aluminiumtitannitrid, DLC (Diamond Like Carbon), Siliciumcarbid, nitridgebundenes Siliciumcarbid oder Wolframcarbid.

Bevorzugt können über diese Siebvorrichtung die Bruchgrößen (BG) 1 , 2, 3 eingesetzt werden. Typischer weise haben diese Bruchgrößen folgende

Abmessungen.

Bruchgröße 1 3 bis 15 mm Bruchgröße 2 10 bis 40 mm

Bruchgröße 3 20 bis 60 mm

Typischerweise weisen die einzelnen Bruchgrößenklassen kleine und größere

Bruchstücke auf. Der Anteil von größeren und kleineren Bruchstücken kann jeweils bis zu 5 % betragen.

Insbesondere eignet sich die Siebvorrichtung zur Abscheidung von kleinen

Polysiliciumstücken, die etwa einen Durchmesser von 0,05 bis 2 mm sowie

typischerweise eine Länge von bis zu 4 mm aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Abscheidevorrichtung einen Trichter für das Aufgeben vom Polysiliciummaterial, zwei Fördereinheiten und zwei

Siebstrecken, wobei nach jeder Fördereinheit eine Siebstrecke folgt. Dabei bildet eine Fördereinheit und eine Siebstrecke eine Einheit. Die erste Einheit wird als Einheit 1 und die zweite Einheit als Einheit 2 bezeichnet. Die Fördermenge von Polysilicium in kg/min kann für jede Einheit separat eingestellt werden. Vorzugsweise ist die

Fördermenge der Einheit 1 gleich der Einheit 2. Besonders bevorzugt ist die Fördermenge der Einheit 1 kleiner ist als die

Fördermenge der Einheit 2, weil sich dadurch eine Vereinzelung der

Polysiliciumbruchstücke auf der Einheit 2 einstellen kann mit dem Ergebnis, dass die kleinen Polysiliciumbruchstücke und der Staub besser abgeschieden werden können. Natürlich können auch noch mehrere Einheiten hintereinander angebracht werden.

Durch eine solche Maßnahme verbessert sich die Abscheidung kleiner

Polysiliciumstücke und von Staub. Am Ende der letzten Siebstrecke befindet sich ein Entnahmebereich.

Der Entnahmebereich ist so gestaltet, dass das Polysiliciummaterial in den

vorgesehen Behälter hineingleitet. Dieser Entnahmebereich kann ebenfalls in Schwingung gebracht werden, damit sichergestellt ist, dass kein Polysiliciummaterial liegen bleibt. Der Winkel von diesem Auslass beträgt vorzugsweise 5 bis 45° und besonders bevorzugt 15 bis 25°.

Es kommt zu keinem Verstopfen des Siebes womit eine gleichbleibende

Absiebqualität erreicht wird. Dadurch entfallen die Reinigungsschritte (steigende Anlagenlaufzeiten, sinkende Personalkosten). Ebenso ist die Trenngenauigkeit deutlich höher als bei Stangensieben womit deutlich weniger Fehlkorn abgetrennt.

Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen des

erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen Merkmale können entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertragen werden. Umgekehrt können die bezüglich der vorstehend ausgeführten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegebenen Merkmale entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden. Diese Merkmale der Erfindung und die in den

Ansprüchen sowie in der Figurenbeschreibung genannten Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind.

Kurzbeschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Siebplatte einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Abscheidevorrichtung mit Absaugung und Trennplatte.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Abscheidevorrichtung mit Absaugung und Gasstrom.

Liste der verwendeten Bezugszeichen 1 Siebplatte

2 Aufgabebereich

3 Profilierter Bereich der Siebplatte

31 Senken des profilierten Bereichs

32 Spitzen des profilierten Bereichs

4 Bereich mit Sieböffnungen

41 Sieböffnung mit Öffnungswinkel a1

5 Entnahmebereich

6 Aufweitung mit Öffnungswinkel a2

7 Trennplatte

8 Absaugung

9 Zuführung Gasstrom Die Siebplatte 1 umfasst einen Aufgabebereich 2, in dem das Polysilicium

aufgegeben wird. Das Polysilicium kann beispielsweise mittels einer Förderrinne zur Siebanlage befördert und an den Aufgabebereich 2 der Siebplatte 1 abgegeben werden. Die Siebplatte 1 umfasst zudem einen profilierten Bereich 3. Dieser profilierte Bereich

3 sieht Rillen oder Nuten oder Vertiefungen anderer Art vor, so dass der profilierte Bereich 3 Senken 31 und Spitzen 32 aufweist.

Der im Polysilicium enthaltene Feinanteil sammelt sich während der Bewegung des Polysiliciums auf dem profilierten Bereich 3 in den Senken 31 des profilierten Bereichs 3.

Die Siebplatte 1 umfasst - an den profilierten Bereich 3 anschließend - einen Bereich

4 mit Sieböffnungen 41. Die Sieböffnungen 41 sind unmittelbar hinter (In

Förderrichtung) den Senken 31 des profilierten Bereichs 3 angeordnet. Dadurch werden die in den Senken 31 des profilierten Bereichs 3 befindlichen Feinanteile des Polysiliciums gezielt zu den Sieböffnungen 41 des Bereichs 4 geführt. Die Spitzen 32 des profilierten Bereichs 3 setzen sich vorzugweise auch im Bereich 4 fort, so dass die gesamte Siebplatte 1 profiliert ist, jedoch im Bereich 4 statt Senken 31 Sieböffnungen 41 aufweist. Die Abtrennung des Feinanteils erfolgt somit über die Sieböffnungen 41 der Siebplatte 1. Die abgetrennten Feinanteile können beispielsweise durch einen unterhalb der Sieböffnungen 41 der Siebplatte 1 angeordneten Auffangbehälter aufgenommen werden. Größere Bruchstücke werden im profilierten Bereich über die Spitzen 32 zum

Entnahmebereich 5 geführt.

Die Sieböffnungen 41 weiten sich in Förderrichtung um einen Öffnungswinkel a1. Die Sieböffnungen 41 weisen am Ende des Bereichs 4 eine weitere Aufweitung 6 auf, gekennzeichnet durch einen Öffnungswinkel a2.

Bei der Abscheidevorrichtung ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine

Absaugung 8 unterhalb der Sieböffnungen 41 angebracht, die so positioniert ist, dass sich die Absaugung 8 bevorzugt zwischen Anfang der Sieböffnungen 41 und der Trennplatte 7 befindet.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abscheidung ist die Installation eines Gasstromes 9 oberhalb der Sieböffnungen 41. Beispiele

Das vom Polysiliziumhersteller im Beutel angelieferte Polysiliziummaterial enthält auch kleinere Bruchstücke und Feinmaterialien. Das Feinmaterial, insbesondere mit Korngrößen kleiner als 4 mm, hat einen negativen Einfluss auf den Ziehprozess und muss aus diesem Grund vor der Verwendung entfernt werden. Für den Test wurde die Polybruchgröße 2 eingesetzt. Das für den Test verwendete Polysiliziummaterial mit Polybruchgrößen 2 wurde mit einem Analysesieb (DIN ISO 3310-2) mit einer Nennlochweite W = 4mm

(Quadratlochung) abgesiebt und für die Tests zur Verfügung gestellt. Das abgetrennte Feinmaterial wurde aufgefangen und verwogen.

Auf einer Fördereinheit wurden 10 kg Testpoylsiliciummaterial von der Bruchgröße 2 (ohne Feinmaterial < 4 mm) gegeben. Das Aufgeben des Testpolysiliciummaterials wird bevorzugt über einen Trichter vorgenommen. Der zu befüllende Behälter wird am Ende der Siebstrecke über der ersten Fördereinheit positioniert, so dass das

Testpolysiliziummaterial in den Behälter ohne Probleme gefördert werden kann.

Das im Vorfeld für den Test abgetrennte Feinmaterial wird für diesen Test verwendet. Beim Befüllen der Fördereinheit werden jeweils nach 2 kg Testpolymaterial 2g abgetrenntes Feinmaterial zugegeben, so dass am Ende in Summe 10g Feinmaterial für diesen Test zugegeben wurde.

Danach wurden die Fördereinheit und die Siebstrecke gestartet. Die Fördermenge wurde vor dem Test auf 3kg +/- 0,5kg pro Minute eingestellt. Das entfernte

Feinmaterial wurde aufgefangen und zurückgewogen. Pro Einstellung wurden die Versuche fünfmal vorgenommen.

Tabelle 1 zeigt die mittleren Ergebnisse:

Test 1

Hierfür wurde eine Fördereinheit plus eine Siebstrecke ohne Absaugung und ohne Gasstrom von oben verwendet.

Test 2

Hierfür wurde eine Fördereinheit plus eine Siebstrecke mit Absaugung, aber ohne Gasstrom von oben verwendet.

Test 3 Hierfür wurde eine Fördereinheit plus eine Siebstrecke mit Absaugung und mit einem Gasstrom von oben verwendet.

Test 4

Hierfür wurden zwei Fördereinheiten plus zwei Siebstrecken ohne Absaugung und ohne Gasstrom von oben verwendet, wobei nach jeder Fördereinheit eine Siebstrecke folgte.

Test 5

Hierfür wurden zwei Fördereinheiten plus zwei Siebstrecken mit Absaugung und ohne Gasstrom von oben verwendet, wobei nach jeder Fördereinheit eine Siebstrecke folgte-

Tabelle 1

Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung von Absaugung und Gasstrom von oben zu einer Verbesserung der Entfernungsrate um 8% führen. Eine weitere Verbesserung der Entfernungsrate ist möglich, wenn zwei Siebstrecken zum Einsatz kommen und eine Absaugung vorgesehen ist.

In einer Ausführungsform umfasst die Abscheidevorrichtung daher zwei Siebplatten, umfassend jeweils einen Aufgabebereich für Polysilicium, einen profilierten Bereich mit Spitzen und Senken, einen an den profilierten Bereich anschließenden Bereich mit Sieböffnungen, und einen Entnahmebereich, wobei sich die Sieböffnungen in Richtung des Entnahmebereichs auf weiten, und eine unterhalb der Sieböffnungen angeordnete Trennplatte, die horizontal und vertikal verschiebbar ist, sowie eine Absaugung unterhalb der Sieböffnungen. Der Entnahmebereich der ersten Siebplatte schließt an den Aufgabebereich der zweiten Siebplatte an, d.h. Polysilicium, das in der ersten Siebstrecke nicht abgetrennt wurde, wird auf die zweite Siebstrecke gegeben. Bei beiden Siebstrecken sind Absaugungen unterhalb der Sieböffnungen vorgesehen.

Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche

Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen sowie Äquivalente durch den Schutzbereich der Ansprüche abgedeckt sein.