能源危机和环境污染的双重压力导致世界范围内对新能源的研究探索。太阳能被认为是最清洁的能源,资源分布广泛,21世纪以来越来越受到重视,世界范围内掀起了利用太阳能的高潮。各国政府纷纷出台政策,推动了光伏产业的发展。但太阳能级硅材料却供不应求,阻碍了光伏产业的发展。传统的西门子法等化学法提纯工业硅技术由于污染严重、能耗高、成本高,发展受到限制。近年来发展起来的冶金法提纯工业硅技术具有环保、低能耗、成本低的优点,可以满足光伏产业的迅速发展。硼和磷含量是影响太阳能级硅产品质量的重要因素,通过冶金法的等离子和电子束等粒子技术可以较好的除去工业硅中的硼、磷杂质,但能耗依然很高,不符合低碳经济理念。本文研究采用造渣并结合真空吹气、酸洗的工艺路线,并利用自行设计的酸洗设备和真空熔炼炉,除去工业硅中的金属杂质以及硼和磷,达到提纯工业硅的目的。采用电感耦合等离子体发射光谱仪对样品进行分析。研究不同渣系、造渣时间、氧化造渣、酸洗等参数对硼和磷以及金属杂质去除效果的影响。通过以上研究获得以下主要结果：造渣工艺可以明显除去工业硅中的硼杂质,增加造渣时间、多次造渣可显著降低硅中的硼含量,但都存在一个饱和值。随着造渣次数的增加,最佳造渣时间减小；造渣过程中,通入氧气可以有效的降低硅中的硼和钙含量,除硼效果更为明显,同时增加氧分压可以促进工业硅中硼以及钙杂质的去除；采用Li2O-SiO2(-Al2O3)系渣剂,通过造渣可以显著地降低硅中的磷含量；重复造渣并结合酸洗过程,可以大幅度地除去工业硅中的磷。本研究的实验结果显示了冶金法在硅提纯方面的生命力和光明的前景。在本文的除磷研究基础上,进一步优化造渣剂组成及工艺,结合酸洗和定向凝固工艺,经过2-3次循坏,将有望通过非粒子束提纯工艺,通过冶金法路线将硅中的磷降低到符合太阳级硅的要求。