随着太阳能发电成本的不断降低,以硅晶体太阳能电池为主的太阳能发电技术迅速发展,在生产过程中,需采用金刚线切割技术将多晶硅锭或单晶硅棒切割成硅片。在切削过程中至少有35%以上的高纯晶硅被切磨成硅粉进入切割液中,流失的废硅粉（Waste silicon powder,WSP）具有相当高的纯度。在回收利用方面,由于该粉体粒径为微米级且在切割过程中的污染增加了回收利用的难度系数,造成资源处于闲置状态或低值利用率。所以,寻找晶硅切割废料的高附加值利用途径具有重要意义。本文提出了WSP氧化制备高纯二氧化硅的新思路,围绕氧化动力学分析、高温氧化焙烧实验、酸洗除杂三个方面来实现高纯二氧化硅粉末材料的制备,本文的具体研究内容如下:（1）通过综合热分析仪（TG-DSC）对干氧气氛下不同粒径大小的硅粉进行氧化行为分析,硅粉粒径对氧化增重有显著影响。实验结果表现出硅粉平均粒径越小,在氧化前期氧化速率越大,在氧化后期氧化速率越小的趋势。基于Coats-Redfern积分法,计算得出不同粒径大小的硅粉在非等温阶段氧化反应表观活化能,表明硅粉在非等温氧化阶段由化学反应控制。根据未反应核模型,发现硅粉在等温氧化阶段的氧化率函数符合内扩散控制模型,相关系数均大于0.99。硅粉在氧化前期受化学反应控制,随后受氧气向硅颗粒内部扩散的控制,并且随着温度升高,硅粉的氧化过程是阻力不断变化的混合控制过程。（2）基于前期在干氧环境中硅粉的氧化动力学分析,添加水蒸气辅助晶硅切割废料的氧化,通过对焙烧温度、焙烧时长、水蒸气温度的影响研究,成功制备出完全氧化的二氧化硅粉体,且二氧化硅白度可达到90%以上。结合响应曲面试验中Box-Behnken Design（BBD）设计,以白度为指标,对单因素实验进行了优化,得出最佳工艺为焙烧温度1112℃、焙烧时长262min、水浴温度89℃。（3）采用盐酸酸洗工艺对氧化后的硅粉进行提纯,通过控制盐酸浓度、酸洗温度、酸洗时长三个因素,探究了酸洗条件对金属杂质去除率的影响趋势,实现二氧化硅的初步提纯,纯度可达到99.838%。采用两段酸洗工艺和加压酸浸进一步除杂。利用二氧化硅溶于HF和Na OH的特性先溶解外表面少量氧化层再进行二次盐酸酸洗。最终二氧化硅微粉的金属杂质总去除率为97.7%,得到纯度99.9%以上的高纯二氧化硅。