[go: up one dir, main page]

WO2025051364A1 - Continuously melting silicon for downstream processes - Google Patents

Continuously melting silicon for downstream processes Download PDF

Info

Publication number
WO2025051364A1
WO2025051364A1 PCT/EP2023/074591 EP2023074591W WO2025051364A1 WO 2025051364 A1 WO2025051364 A1 WO 2025051364A1 EP 2023074591 W EP2023074591 W EP 2023074591W WO 2025051364 A1 WO2025051364 A1 WO 2025051364A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
silicon
particles
melt
melting
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2023/074591
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sebastian Knoer
Andreas Baumgartner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Chemie AG
Original Assignee
Wacker Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Chemie AG filed Critical Wacker Chemie AG
Priority to PCT/EP2023/074591 priority Critical patent/WO2025051364A1/en
Publication of WO2025051364A1 publication Critical patent/WO2025051364A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32Spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/45Aggregated particles or particles with an intergrown morphology
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer

Definitions

  • the present invention relates to a process for the continuous preparation of silicon melt with immediate subsequent further processing, comprising the steps of (A) providing solid silicon in a melting container, (B) tempering the melting container to form a silicon melt, (C) feeding solid silicon, wherein the fed solid silicon is melted, and (D) directly feeding the resulting silicon melt to a processing unit for molten silicon.
  • the invention is also directed to processed products of silicon and their use.
  • EP 3841225 A1 describes a process for the continuous preparation and processing (here: atomization) of molten metal, it is necessary to transfer the liquid melt through several containers before it can be further processed by atomization. This complex transfer of melt to further processing leads to high operating costs and complex plant construction, while also being highly error-prone.
  • EP 0372918 B1 is also directed to a process for the continuous production of silicon powder, wherein silicon is melted in a melting furnace, poured off at the top of the melting furnace, refined and alloyed in a further reaction unit, temporarily stored in a holding furnace and then transferred to a processing unit - in this case an atomization device.
  • the process described here requires a very complex process control in which silicon melt, which is already difficult to handle due to its high temperature, has to be transported across several reactor compartments until the melt is processed. Because the molten silicon is poured off at the top of the melting furnace together with any slag that may be formed and which floats on top of the melt, a further purification step for silicon is necessary. Overall, the process described in EP 0372918 B1 is very complex, time-consuming and therefore prone to errors.
  • DE 3737130 A1 represents a further development of the system from DE 3533964 C1, whereby the melt is generated in a melting device spatially separated from the Laval nozzle system and is transported to the Laval nozzle system via a U-tube.
  • DE 3737130 A1 thus pursues the objective of ensuring that the melt jet to be atomized has a particularly uniform material flow. In this way, metal particles can be particularly can be produced reproducibly.
  • the process described requires a very complex reaction procedure and is not described in connection with silicon.
  • EP 3083107 B1 describes a crucible-free melting and atomization process for metals, in which a specially prepared metal rod is melted within an induction coil to generate a molten stream, which is then introduced directly into the atomization nozzle. The process requires a complex lifting and lowering device for holding, raising and lowering the metal rod in order to constantly adjust the position of the rod within the induction coil.
  • the intended process should also be capable of providing high-performance silicon processing products that are used in demanding applications and are characterized, for example, by high thermal conductivity.
  • the object underlying the invention is achieved by the first aspect of the invention, directed to a process for the continuous preparation of silicon melt with immediate subsequent further processing, comprising the following steps in the given order:
  • step (D) directly feeding the silicon melt obtained after step (C) via a melting vessel outlet located at a bottom of the melting vessel to a molten silicon processing unit to further process the molten silicon.
  • Directly in the sense of the invention means that the silicon melt obtained in step (C) is fed directly to the processing unit, without, for example, being fed into a The silicon slurry is then transferred to an intermediate container.
  • the feed can be effected, for example, contactlessly through a free outlet or via lines made of a suitable material. Suitable materials that are resistant to the silicon melt are known to those skilled in the art.
  • liquid silicon can be continuously provided for downstream processes, such as granulation or atomization (so-called atomization).
  • atomization granulation or atomization
  • the continuous process also increases throughput, as downstream processes such as granulation or atomization can also be operated continuously. Since neither warm-up nor cooling times are required, the costs for the particulate end product are lower.
  • the process according to the invention also offers the advantage that the silicon can be processed and purified simultaneously in a single process step by removing the impurities in the starting material by separating any slag that may be formed and which comprises the impurities.
  • the melting vessel preferably has a top and bottom side, the spacing of which defines a melting vessel height, wherein the top side preferably has an opening through which the solid silicon supplied in step (C) is supplied.
  • a silicon melt is formed with a slag floating thereon, which in particular comprises impurities of the silicon used.
  • the continuous melting process according to the invention enables the simultaneous purification of the starting material without complex, additional process steps.
  • the slag which particularly comprises impurities from the silicon used, floats on the surface of the melt and is thereby separated from the purified silicon flowing out at the bottom. This is a significant advantage of the process. A complex separation of the impurities by decanting or reactive gas atmosphere, as often used in the field, is not required.
  • the suitable tempering device is, for example, an induction heater.
  • the process temperature is at least 10 °C, preferably at least 20 °C, particularly preferably at least 30 °C higher than the melting temperature of the solid silicon used.
  • the method is designed to readjust the process temperature, which is set in step (B), during step (C). This is This is particularly necessary when the temperature of the mixture of silicon melt and solid silicon fed into the melting vessel falls below the desired process temperature.
  • Step (C) preferably starts as soon as a large portion of the initial silicon has melted, for example, as soon as at least 50 wt.% of the initial silicon is in molten form.
  • step (C) can be carried out continuously or in portions, preferably continuously. Particularly preferably, the addition of solid silicon in step (C) is arranged such that as much solid silicon is added as molten silicon leaves the melting vessel via the melting vessel outlet.
  • the feeding in step (C) can be carried out by means of a suitable device, for example by gravimetric dosing with a rotary valve, directly onto the melt or below the level into the melt.
  • the initial silicon and/or the solid silicon supplied in step (C) is preferably metallurgical silicon.
  • the initial silicon and/or the solid silicon added in step (C) has an average grain size in the range 0.5 mm to 20 cm, preferably 1 mm to 20 mm.
  • the initial silicon and/or the solid silicon added in step (C) is, for example, commercially available as pre-crushed material or via a grinding process with protective screening with a suitable sieve mesh size, for example, not more than 2 cm.
  • the grain size according to the invention leads to particular advantages in process control: Silicon particles with a small grain size float on the silicon melt and do not melt quickly enough. Silicon particles with a larger grain size than that according to the invention also do not melt quickly enough. Only the particles with the grain size according to the invention exhibit a melting profile suitable for the process according to the invention.
  • the solid silicon added in step (C) has a grain size of less than 10 wt.% with ⁇ 150 pm, preferably less than 5 wt.% with ⁇ 100 pm, more preferably less than 3 wt.% with ⁇ 80 pm, determined by sieve analysis according to DIN 66165.
  • Maintaining the low levels of microparticles contributes particularly to occupational safety. If the particle size distribution according to the invention is maintained, no complex dust protection measures, such as dust extraction devices on the melting vessel, are necessary.
  • step (C) is in particular added in such a way that it has direct contact with the molten silicon in the melting vessel.
  • the purity of the initial silicon and/or the solid silicon supplied in step (C) is > 96%, preferably > 98%, more preferably > 99% purity.
  • a preferred method is configured so that the filling level of the melt within the melting vessel is sufficiently high to avoid clogging of the outlet and/or discharge of the slag, in particular at least 10 cm high.
  • a preferred method is configured such that the fill level of the melt within the melting vessel is at least 10% of the height of the melting vessel, particularly preferably 20-80%, in particular 30-70%.
  • Maintaining the melt level within the melting vessel at the heights according to the invention is particularly advantageous because this prevents undesired clogging of the outlet with slag and/or discharge of the slag either via the melting vessel outlet (if the melt level is too low) or the top of the melting vessel (if the melt level is exceeded according to the invention). Furthermore, it can be prevented that the melting vessel outlet becomes clogged by silicon that has not yet melted if the melting vessel is too low.
  • the slag possibly formed in step (C) can be collected on the surface of the melt and/or separated from the surface in portions or continuously, for example by decanting into a slag collecting container.
  • the separation of the slag floating on the surface of the melt is designed in such a way that the filling level of the melt is increased, for example by adding solid silicon, until the filling level reaches the top of the melting vessel.
  • the top of the melting vessel is open. designed so that the slag, possibly together with a small portion of the melt, overflows and is thus removed from the melting vessel.
  • the overflowing slag can then be collected, for example, in an overflow channel surrounding the melting vessel and located near the top of the melting vessel.
  • a preferred embodiment of the process is carried out at a melting rate of at least 45 kg of silicon per hour, preferably 60 kg of silicon per hour, particularly preferably 75 kg per hour.
  • the processing unit can be selected from an atomization unit, a casting unit, a stirring unit, a granulation unit or a purification unit, in particular an atomization unit.
  • the molten silicon is poured from the melting vessel outlet directly into a mold for shaping, in which the silicon solidifies.
  • the molten silicon is poured from the melting vessel outlet directly into a stirring vessel, in which the silicon melt is then added, for example, to a metal melt in the stirring vessel to form an alloy.
  • the molten silicon is transferred from the melting vessel outlet directly into a quenching vessel filled with water, where the molten silicon solidifies in the water in the form of granules.
  • the molten silicon is fed, for example, to the Czochralski process, in which in which high-purity single crystals are obtained from the silicon melt with the help of a silicon crystallization nucleus.
  • the immediately subsequent further processing of the silicon melt represents a production of silicon particles.
  • the processing unit then particularly preferably represents an atomization unit for molten silicon and the method is configured such that the molten silicon is atomized in the form of a spray jet immediately after melting and solidifies to form silicon particles, preferably predominantly round, spattered and/or nodular silicon particles with irregular surface morphology.
  • the molten silicon is fed directly to the atomization unit, i.e. the melt is fed directly to the atomization unit without being transferred to an intermediate container.
  • the atomization in step (D) can be carried out, for example, together with an inert gas as atomization gas selected from nitrogen and argon, in particular nitrogen.
  • the atomization unit preferably comprises at least one atomization unit.
  • Gas atomization techniques are widely used industrially for atomizing metal melts.
  • a wide variety of nozzle designs are used, all of which have in common that a pressurized atomization gas escapes from one or more gas nozzles and approaches a melt, thereby atomizing it.
  • the atomization unit can therefore be a closed coupled unit or a Laval nozzle, in particular a Laval nozzle.
  • the silicon melt emerging from the melting vessel via the melting vessel outlet is immediately exposed to the atomizing gas, which is released from a plurality of gas nozzles arranged near the melting vessel outlet, in order to achieve shearing of the melt and thus atomization.
  • the melt flows through the nozzle, surrounded by a coaxial flow of atomizing gas in the same direction.
  • the melt is subjected to shear stress and expands, thus achieving atomization.
  • Laval nozzles for atomizing a metal melt are well known in the field and are described, for example, in US6481638B1.
  • the atomization is carried out at a throughput rate of at least 45 kg per hour, preferably 60 kg per hour, particularly preferably 75 kg per hour.
  • the sputtering in step (D) is preferably arranged so that the molten silicon solidifies substantially completely before it hits a housing part of the sputtering unit.
  • the spray jet from the expansion nozzle which contains the solidifying predominantly round, spattered and/or nodular silicon particles, is preferably maintained continuously for at least 60 minutes, more preferably for at least 90 minutes, particularly preferably for more than 120 minutes.
  • Predominantly round, spiky and/or nodular silicon particles with particularly advantageous properties, which arise from a special surface morphology of the particles, are obtainable in particular via the process according to the invention for the continuous preparation of silicon melt with immediately subsequent further processing in the form of atomization.
  • the object of the invention is also achieved by a further aspect of the present invention, directed to silicon particles having a predominantly round, spiky and/or nodular particle shape with an average particle size d50 in the range from 20 to 200 pm, in particular 30 to 150 pm, wherein the particles have an irregular surface morphology which is characterized by a raspberry-shaped surface structure.
  • the d50 value can be determined using methods known to those skilled in the art, e.g., laser diffraction.
  • laser granulometry the particles are dispersed in a liquid or gaseous medium.
  • the particle size distribution is then determined based on the diffraction of a laser beam directed onto the sample medium.
  • the d50 value means that 50% of the particles are smaller than the specified value.
  • the silicon particles produced by the melting and atomization process preferred according to the invention having a predominantly round, spiky and/or nodular particle shape, thus have a raspberry-shaped surface structure.
  • the silicon particles are composed of predominantly round, spiky and/or nodular primary particles, preferably nodular or predominantly round primary particles, particularly preferably predominantly round Primary particles on which a large number of secondary particles are located.
  • the average diameter of the primary particles is greater than the average diameter of the secondary particles, the average diameter of the primary particles preferably being at least 2 times larger, more preferably at least 3 times larger, than the average diameter of the secondary particles.
  • These secondary particles can also be spherical or protrude from the surface of the primary particle in the form of prisms, prism-like structures or cones.
  • the surface of the primary particles is covered with secondary particles, preferably at least 10%, particularly preferably at least 20%, as can be confirmed, for example, by scanning electron micrographs.
  • the secondary particles are firmly fused to the primary particles and are partially immersed in the secondary particles, preferably on average to at least 10% of the diameter thereof, as can be seen, for example, in electron micrographs. This distinguishes the silicon particles with a raspberry-shaped surface preferred according to the invention from agglomerates of primary particles and secondary particles, in which the secondary particles adhere to the surface of the primary particles only through physical interactions and can therefore be easily detached from them.
  • the spattered primary particles are preferably composed of agglomerates of ellipsoidal and/or spherical individual particles.
  • Nodular is also a term known in the field of particle technology and means, for example, that the primary particles are made up of nodular agglomerates of irregularly arranged individual particles.
  • the silicon particles produced by the preferred process according to the invention exhibit the advantageous properties according to the invention, in particular a comparatively high thermal conductivity.
  • the high thermal conductivity of the particles according to the invention is particularly useful, for example, in the production of thermally conductive plastics in which the particles according to the invention are embedded in a plastic matrix, for example a silicone matrix.
  • Figure 3A shows a cross-section of the interface between a particle according to the invention with irregular surface morphology (bottom) and the plastic matrix (top).
  • Figure 3B shows that the heat transfer from the particle into the plastic surprisingly occurs via the secondary particles (i.e., the raspberry-shaped surface structure) into the plastic matrix.
  • the particles according to the invention are thus surprisingly characterized by excellent
  • the particles according to the invention are particularly suitable as thermally conductive fillers for various matrices, such as plastics.
  • the Si particles used as fillers in the prior art are mostly obtained by grinding processes and are prism-shaped (see Figure 4) and have an angular surface.
  • the irregular surface morphology of the particles significantly improves the thermal conductivity properties.
  • the particles according to the invention preferably have an aspect ratio b/1 of at least 0.6, preferably at least 0.7.
  • the aspect ratio is used as a key figure to describe the particle shape.
  • the aspect ratio is often described by the ratio of length to width (1/b). This results in values greater than or equal to 1.
  • the aspect ratio is calculated from the inverse ratio of width to length (b/1). This results in Values of less than or equal to 1 result. Both parameters can be converted into one another by taking the inverse.
  • the aspect ratio is defined as the ratio of the width to the length (b/1) of the particle.
  • the particles according to the invention have a sphericity index SPHT of at least 0.68, preferably at least 0.74.
  • the sphericity SPHT is calculated from the projection area A of the measured particle in relation to the area of a circle with the same circumference P of the projected particle according to the following formula (more detailed information can be found, for example, in "Operating Instructions / Manual Particle Size analysis System CAMSIZER®", Retsch Technology GmbH, 42781 Haan; Doc. No. CAMSIZER V0115):
  • the characteristic value SPHT corresponds to the square of the circularity C according to ISO 9276-6.
  • the particles according to the invention preferably have a particle size distribution with a distribution width SPAN ((dgo-dio) /dso) of at least 0.4, preferably at least 0.6, particularly preferably at least 0.8.
  • SPAN distribution width
  • the SPAN is between 0.6 and 3.0, in particular between 0.8 and 2.5.
  • the width of the particle size distribution weighted by the mean particle size dso is used, the dimensionless distribution width SPAN (span), which is defined as:
  • all parameters describing particle size refer to a volume-related distribution.
  • parameters describing particle size can be determined, for example, using dynamic image analysis according to ISO 13322-2 and ISO 9276-6, for example, using a Camsizer X2 from Retsch Technology.
  • the particles according to the invention preferably contain at most 1.5 wt.% silicon particles smaller than 2 ⁇ m, preferably at most 1 wt.%, particularly preferably at most 0.5 wt.%, in each case based on the total amount of silicon particles.
  • Particularly preferred silicon particles are essentially free of particle fractions smaller than 2 ⁇ m. Essentially free of means that the presence of such particles is tolerated to the extent of a "contamination" of the particles according to the invention and does not interfere with their inventive effect.
  • the silicon particles according to the invention preferably contain less than 15% by weight, more preferably less than 10% by weight, particularly preferably less than 5% by weight of a particle fraction having a diameter of less than or equal to 10 pm, in each case based on the total amount of silicon particles.
  • the silicon particles according to the invention preferably contain less than 20% by weight, more preferably less than 15% by weight, particularly preferably less than 10% by weight of a particle fraction having a diameter of less than or equal to 20 pm, in each case based on the total amount of silicon particles.
  • Silicon particles with an average particle size of over 200 pm are not suitable for many applications of thermally conductive plastic compositions, since such large-grained silicon particles often do not fit into the fine gaps that have to be filled, for example, with gap filler.
  • a further aspect of the present invention relates to the use of the predominantly round, spiky and/or nodular silicon particles with raspberry-shaped surface morphology according to the invention as a thermally conductive filler.
  • Predominantly round, spiky, and/or nodular silicon particles with a raspberry-shaped surface morphology possess significant application potential, particularly as thermally conductive fillers for gap fillers or potting compounds in the field of e-mobility.
  • Such silicon particles offer significantly higher thermal conductivity while simultaneously reducing sealing and manufacturing costs compared to conventional state-of-the-art thermally conductive fillers.
  • Figures 1A and B show electron micrographs of the predominantly round particles with a raspberry-shaped surface structure.
  • Figures 2A and B show electron micrographs of the nodular particles with raspberry-shaped surface structure.
  • Figures 3A and B show heat transfer profiles of a silicon particle according to the invention in a plastic matrix.
  • Figure 4 shows silicon particles obtainable by a conventional milling process.
  • the present invention also relates to the following embodiments described via items 1-28:
  • step (D) directly feeding the silicon melt obtained after step (C) via a melting vessel outlet located at a bottom of the melting vessel to a molten silicon processing unit to further process the molten silicon.
  • the melting vessel has a top and a bottom, the spacing of which defines a melting vessel height, wherein the top preferably has an opening through which the solid silicon supplied in step (C) is supplied.
  • step (B) and step (C) forms a silicon melt with a slag floating thereon.
  • the suitable tempering device is an induction heater.
  • process temperature is at least 10 °C, preferably at least 20 °C, particularly preferably at least 30 °C higher than the melting temperature of the initial silicon or the solid silicon used.
  • step (C) starts as soon as a large part of the initial silicon has melted, preferably at least 50 wt.% of the initial silicon is in molten form.
  • step (C) takes place continuously or in portions, preferably continuously.
  • step (C) is carried out by means of a suitable device, for example by gravimetric dosing with a rotary valve, directly onto the melt or below the level in the melt.
  • step (C) is metallurgical silicon.
  • step (C) has an average grain size in the range 0.5 mm to 20 cm, preferably 1 mm to 20 mm.
  • the solid silicon added in step (C) has a grain size of less than 10 wt.% with ⁇ 150 gm, preferably less than 5 wt.% with ⁇ 100 gm, more preferably less than 3 wt.% with ⁇ 80 gm, determined by sieve analysis according to DIN 66165.
  • step (C) is supplied in such a way that it has direct contact with the molten silicon in the melting vessel.
  • step (C) The process according to any one of the preceding points, wherein the purity of the initial silicon and/or the solid silicon fed in step (C) is > 96%, preferably > 98%, more preferably > 99% purity.
  • Method according to one of the preceding points which is configured such that the filling level of the melt within the melting vessel is sufficiently high to avoid clogging of the outlet and/or discharge of the slag, in particular is at least 10 cm high.
  • step (C) A process according to any one of the preceding points, wherein the slag possibly formed in step (C) is collected on the surface of the melt and/or is separated from the surface in portions or continuously, for example by decanting into a slag collecting container. 17. A process according to any one of the preceding points, which is carried out at a melting rate of at least 45 kg of silicon per hour, preferably 60 kg of silicon per hour, particularly preferably 75 kg per hour.
  • processing unit is selected from an atomization unit, a casting unit, a stirring unit, a granulation unit or a purification unit.
  • processing unit is an atomization unit for molten silicon and the method is configured such that the molten silicon is atomized in the form of a spray jet immediately after melting and solidifies to form silicon particles, preferably predominantly round, spattered and/or nodular silicon particles with irregular surface morphology.
  • step (D) is carried out together with an inert gas as atomization gas selected from nitrogen and argon, in particular nitrogen.
  • the atomization unit comprises at least one atomization unit, for example selected from a closed-coupled unit and a Laval nozzle, in particular a Laval nozzle.
  • Silicon particles according to item 25 which are composed of predominantly round, spiky and/or nodular primary particles, preferably nodular or predominantly round primary particles, particularly preferably predominantly round primary particles, on which a plurality of secondary particles is located, wherein the primary particles are larger than the secondary particles and wherein the secondary particles are spherical or protrude from the surface of the primary particle in the form of prisms, prism-like structures or cones.
  • 5% of the surface of the primary particles with secondary particles are covered, preferably at least 10%, particularly preferably at least 20%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for continuously providing a silicon melt and further processing the silicon melt immediately thereafter, having the steps of (A) providing solid silicon in a melt container, (B) controlling the temperature of the melt container, thereby forming a silicon melt, (C) supplying solid silicon, wherein the supplied solid silicon is melted, and (D) immediately supplying the obtained silicon melt to a processing unit for melted silicon. The invention additionally relates to processing products of the silicon and to the use thereof.

Description

Kontinuierliches Schmelzen von Silicium für nachgeschaltete Prozesse Continuous melting of silicon for downstream processes

Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verfahren zur kontinuierlichen Bereitung von Siliciumschmel ze mit unmittelbar anschließender Weiterverarbeitung, umfassend die Schritte (A) Bereitstellen von festem Silicium in einem Schmel zbehälter, (B ) Temperieren des Schmel zbehälters unter Ausbilden einer Siliciumschmel ze , (C ) Zuführen von festem Silicium, wobei das zugeführte feste Silicium geschmol zen wird und ( D) unmittelbares Zuführen der erhaltenen Siliciumschmel ze zu einer Verarbeitungseinheit für geschmol zenes Silicium . Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf Verarbeitungsprodukte des Siliciums und deren Verwendung . The present invention relates to a process for the continuous preparation of silicon melt with immediate subsequent further processing, comprising the steps of (A) providing solid silicon in a melting container, (B) tempering the melting container to form a silicon melt, (C) feeding solid silicon, wherein the fed solid silicon is melted, and (D) directly feeding the resulting silicon melt to a processing unit for molten silicon. The invention is also directed to processed products of silicon and their use.

Siliciumschmel ze kann auf verschiedenste Art weiterverarbeitet werden, beispielsweise durch Zerstäuben/Atomisieren, durch Gießen, durch Rühren zu einer Legierung oder durch Granulieren . Silicon melt can be further processed in a variety of ways, for example by atomization, by casting, by stirring to form an alloy or by granulation.

Verarbeitungsprodukte ausgehend von Siliciumschmel ze , wie beispielsweise Siliciumpartikel , welche über Atomisierung von Siliciumschmel ze zugänglich sind, haben ein breites Anwendungspotential . Die Schmel z- und Verarbeitungsverfahren, welche im Stand der Technik beschrieben sind, sind j edoch - wie nachfolgend zusammengefasst - in der Regel Batchprozesse und erfordern eine sehr aufwendige Prozess führung . Processed products from silicon melt, such as silicon particles, which are accessible by atomization of silicon melt, have a broad application potential. However, the melting and processing methods described in the prior art are generally batch processes and require very complex process control, as summarized below.

Batchprozesse haben mehrere Nachteile , beispielsweise die geringe Raum-Zeit-Ausbeute und einen hohen Materialverschleiß durch regelmäßige Aufwärm- und Abkühlprozesse . Die großtechnische , industrielle Nutzung der Verarbeitungsprodukte ausgehend von Siliciumschmel ze erfordert deshalb ein kontinuierliches Herstellungsverfahren, um die erforderlichenBatch processes have several disadvantages, such as low space-time yield and high material wear due to regular heating and cooling processes. Therefore, the large-scale industrial use of the processed products from silicon melt requires a continuous production process in order to achieve the required

Mengen kostengünstig bereitstellen zu können . In der EP 3841225 Al wird zwar ein Verfahren zur kontinuierlichen Bereitung und Verarbeitung (hier : Verdüsung) von Metallschmel ze beschrieben, j edoch ist es erforderlich, die flüssige Schmel ze über mehrere Behälter zu trans ferieren, ehe sie mittels Verdüsung weiterverarbeitet werden kann . Dieser komplexe Trans fer von Schmel ze bis zur Weiterverarbeitung führt zu hohen Betriebskosten sowie aufwendigen Anlagenbauten und ist gleichzeitig sehr fehleranfällig . To be able to provide quantities cost-effectively. Although EP 3841225 A1 describes a process for the continuous preparation and processing (here: atomization) of molten metal, it is necessary to transfer the liquid melt through several containers before it can be further processed by atomization. This complex transfer of melt to further processing leads to high operating costs and complex plant construction, while also being highly error-prone.

Die EP 0372918 Bl ist ebenfalls gerichtet auf ein Verfahren zur kontinuierlichn Herstellung von Siliciumpulver, wobei Silicium in einem Schmel zofen geschmol zen, an einer Oberseite des Schmel zofens abgegossen und in einer weiteren Reaktionseinheit raf finiert und legiert , in einem Warmhalteofen zwischengelagert und anschließend zu einer Verarbeitungseinheit trans feriert wird - in diesem Fall eine Zerstäubungsvorrichtung . Das hier beschriebene Verfahren erfordert eine sehr komplexe Prozess führung, bei der Siliciumschmel ze , die aufgrund ihrer hohen Temperatur ohnehin nur mit bedeutendem Aufwand zu handhaben ist , über mehrere Reaktorkompartimente hinweg transportiert werden muss , bis eine Verarbeitung der Schmel ze stattfindet . Dadurch, dass das geschmol zene Silicium an der Oberseite des Schmel zofens zusammen mit etwaiger entstehender Schlacke , die auf der Schmel ze aufschwimmt , abgegossen wird, ist ein weiterer Auf reinigungsschritt für Silicium notwendig . Insgesamt ist das in der EP 0372918 Bl beschriebene Verfahren also sehr komplex, aufwendig und damit auch fehleranfällig . EP 0372918 B1 is also directed to a process for the continuous production of silicon powder, wherein silicon is melted in a melting furnace, poured off at the top of the melting furnace, refined and alloyed in a further reaction unit, temporarily stored in a holding furnace and then transferred to a processing unit - in this case an atomization device. The process described here requires a very complex process control in which silicon melt, which is already difficult to handle due to its high temperature, has to be transported across several reactor compartments until the melt is processed. Because the molten silicon is poured off at the top of the melting furnace together with any slag that may be formed and which floats on top of the melt, a further purification step for silicon is necessary. Overall, the process described in EP 0372918 B1 is very complex, time-consuming and therefore prone to errors.

Insbesondere zur Weiterverarbeitung von geschmol zenem Metall durch Zerstäuben bzw . Atomisieren der Metallschmel ze existiert also umfangreicher Stand der Technik, der wie folgt noch weiter ergänzt werden soll : So beschreibt die DE 3533964 Cl bereits 1987 ein Verfahren zum Herstellen von metallischem Feinstpulver in Kugel form mit einem Durchmesser zwischen 5 bis 30 pm . Es wird vorgeschlagen, Metallschmel zen in einem Tiegel herzustellen und einen aus dem Tiegel austretenden Schmel zstrahl in einem von einem Treibgas durchströmten Laval-Düsensystem zu zerstäuben . Die Metallschmel ze kann batchweise hergestellt werden, indem Metallbarren in einem Tiegel vorgelegt , darin geschmol zen und in Schmel ze gehalten werden . Alternativ wird ein kontinuierliches Verfahren beschrieben, bei dem ein Metallbarren durch eine aufwendige Nachschiebevorrichtung von oben in den Tiegel (nach) geschoben wird, sodass der Barren mit der Schmel ze stets in Kontakt steht und oberflächlich auf schmil zt . Diese Schri ft of fenbart damit eine sehr komplexe und fehleranfällige kontinuierliche Prozess führung, bei der das zu schmel zende Metall direkt zur Schmel ze oder direkt zur Lavaldüse geführt werden muss . Zudem wird nicht beschrieben, dass das beanspruchte Verfahren auch für Silicium geeignet ist . In particular, there is extensive state of the art for further processing of molten metal by atomizing or atomizing the molten metal, which will be further supplemented as follows: For example, DE 3533964 C1 already describes a process in 1987 for producing ultrafine metallic powder in spherical form with a diameter of between 5 and 30 pm. It is proposed to produce metal melts in a crucible and to atomise a melt jet emerging from the crucible in a Laval nozzle system through which a propellant gas flows. The metal melt can be produced batchwise by placing metal ingots in a crucible, melting them there and keeping them in the melt. Alternatively, a continuous process is described in which a metal ingot is pushed into the crucible from above by a complex pushing device so that the ingot is always in contact with the melt and melts on the surface. This document thus discloses a highly complex and error-prone continuous process, in which the metal to be melted must be fed directly to the melt or directly to the Laval nozzle. Furthermore, it is not described that the claimed process is also suitable for silicon.

In der DE 3311343 Al , die vom selben Erfinder und Anmelder wie die oben genannte Schri ft stammt , wird betont , dass die durch Schmel zen und Zerstäuben von Metallschmel ze erhältlichen Metallpartikel eine glatte Oberfläche aufweisen . Solche Partikel sind j edoch für die erfindungsgemäß anspruchsvollen Anwendungen, wie beispielsweise als Wärmeleitstof f , nur unzureichend geeignet , wie später aus führlich erläutert wird . DE 3311343 A1, which originates from the same inventor and applicant as the above-mentioned document, emphasizes that the metal particles obtainable by melting and atomizing molten metal have a smooth surface. However, such particles are only inadequately suited for the demanding applications of the invention, such as, for example, as a thermal conductor, as will be explained in detail later.

Die DE 3737130 Al stellt eine Weiterentwicklung des Systems aus der DE 3533964 CI dar, wobei die Schmel ze in einer vom Lavaldüsensystem räumlich getrennten Schmel zvorrichtung erzeugt und über ein U-Rohr aufwendig zum Lavaldüsensystem transportiert wird . Die DE 3737130 Al verfolgt damit das Ziel , dass der zu zerstäubende Schmel zstrahl einen besonders gleichmäßigen Material fluss aufweist . So können Metallpartikel besonders reproduzierbar hergestellt werden. Doch auch das so beschriebene Verfahren erfordert eine sehr komplexe Reaktionsführung und ist nicht in Zusammenhang mit Silicium beschrieben. DE 3737130 A1 represents a further development of the system from DE 3533964 C1, whereby the melt is generated in a melting device spatially separated from the Laval nozzle system and is transported to the Laval nozzle system via a U-tube. DE 3737130 A1 thus pursues the objective of ensuring that the melt jet to be atomized has a particularly uniform material flow. In this way, metal particles can be particularly can be produced reproducibly. However, even the process described requires a very complex reaction procedure and is not described in connection with silicon.

Das eben beschriebene Verfahren wurde in der EP 1042093 Bl abermals verbessert. Durch eine optimierte Lavaldüse mit speziell angeordneten Gasdüsen konnte der Gasverbrauch reduziert und die Produktionsleistung erhöht werden. Als zerstäubbare Metallschmelzen werden lediglich Schmelzen von Lötzinn, Cr-Mo- Stahl, Silber und Aluminium genannt. Ein Hinweis auf Siliciumschmelzen fehlt. Die erhaltenen Partikel sind sphärisch sowie mit Korngrößen von 8,5-10,1 pm sehr klein. The process just described was further improved in EP 1042093 B1. An optimized Laval nozzle with specially arranged gas nozzles reduced gas consumption and increased production output. Only solder melts, Cr-Mo steel, silver, and aluminum melts are mentioned as atomizable metal melts. There is no mention of silicon melts. The resulting particles are spherical and very small, with grain sizes of 8.5–10.1 pm.

Aus der Patentschrift DE 10340606 B4 ist es bekannt, Metall in einem Tiegel zu schmelzen und mittels einer Lavaldüse zu Metallpulver zu zerstäuben. Dabei ist es von entscheidender Bedeutung, den Schmelzenippel, mit dem das im Tiegel geschmolzene Metall in die Düse eingeleitet wird, gegenüber dem kalten Zerstäubungsgas thermisch abzuschirmen, da die Schmelze sonst zu stark abkühlt, was die Qualität des erzeugten Pulvers (Kornform, Korngröße, Korngrößenverteilungsbreite) erheblich verschlechtert oder die Zerstäubung unmöglich macht. In DE 10340606 B4 wurde daher eine entsprechende Abschirmung vorgeschlagen. Eine Herausforderung bestand darin, die Abschirmung derart auszubilden, dass sie das Strömungsprofil des Zerstäubungsgases vor dem Eintritt in die Düse nicht nachteilig beeinflusst, denn auch dieses Strömungsprofil hat einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des erzeugten Pulvers. Das beschrieben Verfahren ist diskontinuierlich vorgesehen, indem eine Stopfenstange den Tiegel zunächst nach unten verschließt und nach Erzeugung der Schmelze nach oben gezogen wird, um den Ausfluss des Tiegels in Richtung der Zerstäubung freizugeben. Ein kontinuierlicher Betrieb wird nur in Zusammenhang mit niedrigschmelzenden Metallen (Pb, Schmelzpunkt bei etwa 327 °C) empfohlen. Silicium ist nicht genannt. In der EP 3083107 Bl wird ein tiegel freies Schmel z- und Zerstäubungsverfahren für Metalle beschrieben, bei dem ein eigens dafür vorbereiteter Metallstab innerhalb einer Induktionsspule unter Erzeugung eines Schmel zstromes auf geschmol zen wird, wobei dieser dann direkt in die Zerstäubungsdüse eingebracht wird . Das Verfahren erfordert eine aufwendige Hebe- und Senkvorrichtung zum Halten, Heben und Senken des Metallstabes , um die Position des Stabes innerhalb der Induktionsspule ständig anzupassen . Ein Vorteil dieses Verfahrens ist , dass kein Tiegel notwendig ist , der das darin zu schmel zende Metall ggf . verunreinigen könnte . Das Verfahren ist dennoch vergleichsweise aufwendig und erfordert die Herstellung entsprechender Metallstäbe . Diese Stäbe müssen außerdem in der geforderten Reinheit hergestellt sein, da eine Aufreinigung des zu zerstäubenden Metalls während des Verfahrens nicht mehr möglich ist . Diese Schri ft of fenbart bspw . Aluminium, Edelstahl und Titan als geeignete Metalle ; Silicium wird nicht of fenbart . From patent DE 10340606 B4, it is known to melt metal in a crucible and atomize it into metal powder using a Laval nozzle. It is crucial to thermally shield the melt nipple, which is used to introduce the molten metal in the crucible into the nozzle, from the cold atomizing gas. Otherwise, the melt cools excessively, which significantly impairs the quality of the produced powder (particle shape, particle size, particle size distribution) or makes atomization impossible. Therefore, a corresponding shield was proposed in DE 10340606 B4. One challenge was to design the shield in such a way that it does not adversely affect the flow profile of the atomizing gas before entering the nozzle, because this flow profile also has a significant impact on the quality of the produced powder. The described process is intended for discontinuous operation, with a stopper rod initially sealing the crucible at the bottom and then, after the melt is generated, pulling it upward to release the crucible's outflow toward the atomization. Continuous operation is only recommended for low-melting metals (Pb, melting point approximately 327 °C). Silicon is not mentioned. EP 3083107 B1 describes a crucible-free melting and atomization process for metals, in which a specially prepared metal rod is melted within an induction coil to generate a molten stream, which is then introduced directly into the atomization nozzle. The process requires a complex lifting and lowering device for holding, raising and lowering the metal rod in order to constantly adjust the position of the rod within the induction coil. An advantage of this process is that no crucible is necessary, which could potentially contaminate the metal to be melted therein. However, the process is comparatively complex and requires the production of corresponding metal rods. These rods must also be produced with the required purity, since purification of the metal to be atomized is no longer possible during the process. This document discloses, for example, aluminum, stainless steel and titanium as suitable metals; Silicon is not disclosed.

Wie oben dargelegt , haben die bisher bekannten Verfahren zum Schmel zen von Metallen und der darauf folgenden Weiterverarbeitung der Schmel ze gemeinsam, dass eine sehr komplexe und aufwendige - und damit fehleranfällige Prozess führung notwendig ist und, falls überhaupt eine Aufreinigung des eingesetzten Siliciums vor der Weiterverarbeitung vorgesehen ist , diese in einem separaten Prozessschritt durchgeführt wird . Zudem sind keine ef fi zienten Ansätze zur kontinuierlichen Prozess führung, insbesondere bei Silicium als Ausgangsmaterial , bekannt . As explained above, the methods known to date for melting metals and subsequently processing the melt have in common that they require a very complex and laborious—and thus error-prone—process control. If purification of the silicon used prior to further processing is planned at all, this is carried out in a separate process step. Furthermore, no efficient approaches to continuous process control are known, especially when silicon is used as the starting material.

Es wäre daher wünschenswert , ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Bereitung und Weiterverarbeitung von Siliciumschmel ze bei gleichzeitig möglicher Aufreinigung des Siliciums bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile überwindet und besonders kosteneffizient und robust betrieben werden kann. It would therefore be desirable to provide a simple and cost-effective process for the preparation and further processing of silicon melt with simultaneous possible purification of the silicon, which overcomes the above-mentioned disadvantages overcomes and can be operated particularly cost-efficiently and robustly.

Das angestrebte Verfahren sollte außerdem in der Lage sein, Hochleistungs-Verarbeitungsprodukte des Siliciums bereitzustellen, die in anspruchsvollen Anwendungen zum Einsatz kommen und sich beispielsweise durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit auszeichnen. The intended process should also be capable of providing high-performance silicon processing products that are used in demanding applications and are characterized, for example, by high thermal conductivity.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch den ersten Aspekt der Erfindung, gerichtet auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Bereitung von Siliciumschmelze mit unmittelbar anschließender Weiterverarbeitung, umfassend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge: The object underlying the invention is achieved by the first aspect of the invention, directed to a process for the continuous preparation of silicon melt with immediate subsequent further processing, comprising the following steps in the given order:

(A) Bereitstellen von festem Silicium (Initialsilicium) in einem Schmelzbehälter; (A) providing solid silicon (initial silicon) in a melting vessel;

(B) Temperieren des Schmelzbehälters mithilfe einer geeigneten Temperierungsvorrichtung auf eine Prozesstemperatur , wobei das feste Silicium unter Ausbilden einer Siliciumschmelze geschmolzen wird;(B) tempering the melting container to a process temperature using a suitable tempering device, whereby the solid silicon is melted to form a silicon melt;

(C) Zuführen von festem Silicium in den Schmelzbehälter, wobei das zugeführte feste Silicium geschmolzen wird; und (C) feeding solid silicon into the melting vessel, whereby the fed solid silicon is melted; and

(D) unmittelbares Zuführen der nach Schritt (C) erhaltenen Siliciumschmelze über einen Schmelzbehälterauslass, welcher sich an einer Unterseite des Schmelzbehälters befindet, zu einer Verarbeitungseinheit für geschmolzenes Silicium, um das geschmolzene Silicium weiter zu verarbeiten. (D) directly feeding the silicon melt obtained after step (C) via a melting vessel outlet located at a bottom of the melting vessel to a molten silicon processing unit to further process the molten silicon.

„Unmittelbar" im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die in Schritt (C) erhaltene Siliciumschmelze der Verarbeitungseinheit direkt zugeführt wird, ohne beispielsweise in einen Zwischenbehälter überführt zu werden . Das Zuführen kann beispielsweise kontaktlos durch freien Auslauf oder über Leitungen aus geeignetem Material erfolgen . Geeignete Materialien, welche gegenüber der Siliciumschmel ze resistent sind, sind dem Fachmann bekannt . "Directly" in the sense of the invention means that the silicon melt obtained in step (C) is fed directly to the processing unit, without, for example, being fed into a The silicon slurry is then transferred to an intermediate container. The feed can be effected, for example, contactlessly through a free outlet or via lines made of a suitable material. Suitable materials that are resistant to the silicon melt are known to those skilled in the art.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist einige entscheidende Vorteile im Vergleich zu den Verfahren des Standes der Technik auf : The method according to the invention has some decisive advantages compared to the prior art methods:

Mithil fe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in kontinuierlicher Weise flüssiges Silicium für nachgeschaltete Prozesse , wie beispielsweise Granulieren oder Zerstäuben ( sog . Atomisieren) bereitgestellt werden . Dadurch können die Verarbeitungsprozesse für flüssiges Silicium über einen langen Zeitraum unterbrechungslos durchgeführt werden, wodurch beispielsweise die Prozessef fi zienz , Produkthomogenität und Produktqualität gesteigert werden sowie die Störanfälligkeit signi fikant verringert wird . Using the method according to the invention, liquid silicon can be continuously provided for downstream processes, such as granulation or atomization (so-called atomization). This allows the processing of liquid silicon to be carried out without interruption over a long period of time, thereby increasing, for example, process efficiency, product homogeneity, and product quality, and significantly reducing susceptibility to failure.

Durch das kontinuierliche Aufschmel zen von Sili zium im kleinen Maßstab im Vergleich zu Standardschmel zverfahren wird außerdem die aufwändige und gefährliche Handhabung und Umfüllung von großen Volumen an Schmel ze vermieden . Die Prozesssicherheit wird damit deutlich erhöht . Compared to standard melting processes, the continuous melting of silicon on a small scale also avoids the complex and dangerous handling and transfer of large volumes of melt. This significantly increases process reliability.

Mit Hil fe des kontinuierlichen Verfahrens werden außerdem die Durchsätze erhöht , da nachgeschaltete Prozesse , wie das Granulieren oder Atomisieren, auch kontinuierlich betrieben werden können . Da weder Aufwärm- noch Abkühl zeiten nötig sind, ergeben sich geringere Kosten für das partikuläre Endprodukt . The continuous process also increases throughput, as downstream processes such as granulation or atomization can also be operated continuously. Since neither warm-up nor cooling times are required, the costs for the particulate end product are lower.

Kontinuierliche Verfahren sind außerdem mit einem geringeren technischen Aufwand verbunden . Das erfindungsgemäße Verfahren bietet außerdem den Vorteil , dass das Silicium in einem einzigen Prozessschritt gleichzeitig verarbeitet und aufgereinigt werden kann, indem die Verunreinigungen im Ausgangsmaterial durch Separation einer ggf . gebildeten Schlacke , welche die Verunreinigungen umfasst , abgetrennt werden . Continuous processes also require less technical effort. The process according to the invention also offers the advantage that the silicon can be processed and purified simultaneously in a single process step by removing the impurities in the starting material by separating any slag that may be formed and which comprises the impurities.

Beim Einsatz von Silicium als Ausgangsmaterial hat es sich als überraschend vorteilhaft herausgestellt , die Metallschmel ze an der Unterseite des Schmel zbehälters abzulassen . In die Schmel ze nachdosiertes festes Silicium sinkt nicht in der Schmel ze zu Boden, bis es vollständig auf geschmol zen ist , sondern schwimmt auf der Schmel ze auf und wird dabei selbst auf geschmol zen . Dabei ggf . gebildete Schlacke , welche Verunreinigungen des Siliciums enthält , schwimmt ebenfalls auf dem Schmel zsee auf . Wird die Siliciumschmel ze nun am Boden des Schmel zbehälters abgeführt , erfolgt dies unter räumlicher Trennung von noch nicht auf geschmol zenem Silicium und der Schlacke . Die abgeführte Schmel ze zeichnet sich deshalb durch eine erhöhte Reinheit aus . Das erfindungsgemäße Verfahren ist damit überraschenderweise in der Lage , direkt während des Prozessierens des Siliciums eine Aufreinigung durchzuführen . Die hochreinen Verarbeitungsprodukte des Siliciums sind besonders gut für die erfindungsgemäßen Hochleistungs-Anwendungen, wie Wärmetrans fer- Technologien, geeignet . When using silicon as a starting material, it has proven surprisingly advantageous to drain the molten metal at the bottom of the melting vessel. Solid silicon added to the melt does not sink to the bottom of the melt until it has completely melted, but floats on top of the melt and is itself melted in the process. Any slag that may have formed, which contains impurities from the silicon, also floats on the melt pool. If the silicon melt is now drained at the bottom of the melting vessel, this occurs with spatial separation of the silicon that has not yet melted and the slag. The drained melt is therefore characterized by increased purity. The process according to the invention is therefore surprisingly capable of carrying out purification directly during the processing of the silicon. The high-purity silicon processing products are particularly well suited for the high-performance applications according to the invention, such as heat transfer technologies.

Um die Seitenzahl der Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht zu umfangreich zu gestalten, werden im Folgenden nur die bevorzugten Aus führungs formen der einzelnen Merkmale aufgeführt . In order to avoid making the number of pages of the description of the present invention too extensive, only the preferred embodiments of the individual features are listed below.

Der fachkundige Leser soll diese Art der Of fenbarung aber expli zit so verstehen, dass damit auch j ede Kombination aus unterschiedlichen Bevorzugungsstufen expli zit of fenbart und expli zit gewünscht ist . Der Schmelzbehälter weist vorzugsweise eine Ober- und Unterseite auf, deren Beabstandung eine Schmelzbehälterhöhe definiert, wobei die Oberseite bevorzugt eine Öffnung aufweist, durch die das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium zugeführt wird. However, the expert reader should understand this type of disclosure to mean that every combination of different levels of preference is explicitly disclosed and explicitly desired. The melting vessel preferably has a top and bottom side, the spacing of which defines a melting vessel height, wherein the top side preferably has an opening through which the solid silicon supplied in step (C) is supplied.

In einer bevorzugten Ausführung wird beim Schmelzen in Schritt (B) eine Siliciumschmelze mit einer darauf auf schwimmenden Schlacke, welche insbesondere Verunreinigungen des eingesetzten Siliciums umfasst, ausgebildet. In a preferred embodiment, during melting in step (B), a silicon melt is formed with a slag floating thereon, which in particular comprises impurities of the silicon used.

Das erfindungsgemäße kontinuierliche Schmelzverfahren ermöglicht, wie bereits erläutert, die gleichzeitige Aufreinigung des Ausgangsmaterials ohne aufwändige, zusätzliche Prozessschritte. Bei Verwendung von Rohsilicium mit geringer Reinheit oder selbst bei vorgereinigtem Silicium mit mindestens 99 % Reinheit schwimmt die Schlacke, welche insbesondere Verunreinigungen des eingesetzten Siliciums umfasst, auf der Oberfläche der Schmelze auf und wird dadurch von dem am Boden auslaufenden, gereinigten Silicium abgetrennt. Dies ist ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens. Eine aufwendige Abtrennung der Verunreinigungen durch Umfüllen oder reaktive Gasatmosphäre, wie auf dem Gebiet oft verwendet, ist nicht erforderlich. As already explained, the continuous melting process according to the invention enables the simultaneous purification of the starting material without complex, additional process steps. When using raw silicon with low purity or even pre-purified silicon with at least 99% purity, the slag, which particularly comprises impurities from the silicon used, floats on the surface of the melt and is thereby separated from the purified silicon flowing out at the bottom. This is a significant advantage of the process. A complex separation of the impurities by decanting or reactive gas atmosphere, as often used in the field, is not required.

Die geeignete Temperierungsvorrichtung ist beispielsweise eine Induktionsheizung . The suitable tempering device is, for example, an induction heater.

Vorzugsweise ist die Prozesstemperatur mindestens 10 °C, bevorzugt mindestens 20 °C, besonders bevorzugt mindestens 30 °C höher als die Schmelztemperatur des eingesetzten festen Siliciums . Preferably, the process temperature is at least 10 °C, preferably at least 20 °C, particularly preferably at least 30 °C higher than the melting temperature of the solid silicon used.

In einer bevorzugten Ausführung ist das Verfahren dazu eingerichtet, die Prozesstemperatur , welche in Schritt (B) eingestellt wird, während Schritt (C) nachzuj ustieren . Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die Temperatur der Mischung aus Siliciumschmelze und in den Schmelzbehälter zugeführtem festen Silicium unter die angestrebte Prozesstemperatur fällt. Vorzugsweise startet Schritt (C) , sobald ein Großteil des Initialsiliciums geschmolzen ist, beispielsweise sobald mindestens 50 Gew.-% des Initialsiliciums in geschmolzener Form vorliegen . In a preferred embodiment, the method is designed to readjust the process temperature, which is set in step (B), during step (C). This is This is particularly necessary when the temperature of the mixture of silicon melt and solid silicon fed into the melting vessel falls below the desired process temperature. Step (C) preferably starts as soon as a large portion of the initial silicon has melted, for example, as soon as at least 50 wt.% of the initial silicon is in molten form.

Das Zuführen von festem Silicium in Schritt (C) kann kontinuierlich oder portionsweise erfolgen, bevorzugt kontinuierlich. Besonders bevorzugt ist das Zuführen von festem Silicium in Schritt (C) so eingerichtet, dass so viel festes Silicium zugeführt wird, wie geschmolzenes Silicium den Schmelzbehälter über den Schmelzbehälterauslass verlässt. The addition of solid silicon in step (C) can be carried out continuously or in portions, preferably continuously. Particularly preferably, the addition of solid silicon in step (C) is arranged such that as much solid silicon is added as molten silicon leaves the melting vessel via the melting vessel outlet.

Das Zuführen in Schritt (C) kann mittels einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise über gravimetrische Dosierung mit Zellradschleuse, direkt auf die Schmelze oder unter den Spiegel in die Schmelze erfolgen. The feeding in step (C) can be carried out by means of a suitable device, for example by gravimetric dosing with a rotary valve, directly onto the melt or below the level into the melt.

Das Initialsilicium und/oder das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium ist vorzugsweise metallurgisches Silicium. The initial silicon and/or the solid silicon supplied in step (C) is preferably metallurgical silicon.

Vorzugsweise weist das Initialsilicium und/oder das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium eine mittlere Korngröße im Bereich 0,5 mm bis 20 cm auf, bevorzugt 1 mm bis 20 mm. Preferably, the initial silicon and/or the solid silicon added in step (C) has an average grain size in the range 0.5 mm to 20 cm, preferably 1 mm to 20 mm.

Das Initialsilicium und/oder das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium ist beispielsweise kommerziell als vorgebrochenes Material erhältlich oder über einen Mahlungsprozess mit einer Schutzsiebung mit einer geeigneten Siebmaschenweite, beispielsweise höchstens 2 cm, erhältlich. Die erfindungsgemäße Korngröße führt überraschenderweise zu besonderen Vorteilen in der Prozessführung: Siliciumpartikel mit kleiner Körnung schwimmen auf der Siliciumschmelze auf und schmelzen nicht schnell genug ein. Auch Siliciumpartikel mit einer größeren Körnung als der erfindungsgemäßen schmelzen nicht schnell genug ein. Nur die Partikel mit der erfindungsgemäßen Körnung zeigen ein für das erfindungsgemäße Verfahren geeignetes Schmelzprofil . The initial silicon and/or the solid silicon added in step (C) is, for example, commercially available as pre-crushed material or via a grinding process with protective screening with a suitable sieve mesh size, for example, not more than 2 cm. Surprisingly, the grain size according to the invention leads to particular advantages in process control: Silicon particles with a small grain size float on the silicon melt and do not melt quickly enough. Silicon particles with a larger grain size than that according to the invention also do not melt quickly enough. Only the particles with the grain size according to the invention exhibit a melting profile suitable for the process according to the invention.

In einem bevorzugten Verfahren weist das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium eine Körnung von weniger als 10 Gew.-% mit < 150 pm auf, bevorzugt von weniger als 5 Gew.-% mit < 100 pm, stärker bevorzug von weniger als 3 Gew.-% mit < 80 pm auf, bestimmt mittels Siebanalyse nach DIN 66165. In a preferred process, the solid silicon added in step (C) has a grain size of less than 10 wt.% with < 150 pm, preferably less than 5 wt.% with < 100 pm, more preferably less than 3 wt.% with < 80 pm, determined by sieve analysis according to DIN 66165.

Das Einhalten der geringen Mengen Kleinstpartikel trägt insbesondere zum Arbeitsschutz bei. Wenn die erfindungsgemäßen Korngrößenverteilung eingehalten werden, sind keine aufwendigen Staubschutzmaßnahmen nötig, wie beispielsweise Staubabsaugungsvorrichtungen am Schmelzbehälter. Maintaining the low levels of microparticles contributes particularly to occupational safety. If the particle size distribution according to the invention is maintained, no complex dust protection measures, such as dust extraction devices on the melting vessel, are necessary.

Das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium wird insbesondere so zugeführt, dass es direkten Kontakt mit dem im Schmelzbehälter befindlichen, auf geschmolzenen Silicium hat. The solid silicon added in step (C) is in particular added in such a way that it has direct contact with the molten silicon in the melting vessel.

Dies ist besonders vorteilhaft, da damit eine bessere Wärmeübertragung zwischen dem bereits geschmolzenen Silicium und dem nachdosierten festen Silicium erfolgt und hohe Auf schmelzraten realisiert werden können, die einen kontinuierlichen Prozessablauf fördern. This is particularly advantageous because it allows for better heat transfer between the already melted silicon and the subsequently added solid silicon and high melting rates can be achieved, which promote a continuous process flow.

Vorzugsweise beträgt die Reinheit des Initialsiliciums und/oder des in Schritt (C) zugeführten festen Siliciums > 96 %, bevorzugt > 98 %, stärker bevorzugt > 99 % Reinheit. Ein bevorzugtes Verfahren ist so konfiguriert , dass der Füllstand der Schmel ze innerhalb des Schmel zbehälters ausreichend hoch ist, um ein Verstopfen des Auslaufes und/oder Austrag der Schlacke zu vermeiden, insbesondere mindestens 10 cm hoch . Preferably, the purity of the initial silicon and/or the solid silicon supplied in step (C) is > 96%, preferably > 98%, more preferably > 99% purity. A preferred method is configured so that the filling level of the melt within the melting vessel is sufficiently high to avoid clogging of the outlet and/or discharge of the slag, in particular at least 10 cm high.

Alternativ ist ein bevorzugtes Verfahren so konfiguriert , dass der Füllstand der Schmel ze innerhalb des Schmel zbehälters mindestens 10 % der Höhe des Schmel zbehälters beträgt , besonders bevorzugt 20- 80 % , insbesondere 30-70 % . Alternatively, a preferred method is configured such that the fill level of the melt within the melting vessel is at least 10% of the height of the melting vessel, particularly preferably 20-80%, in particular 30-70%.

Das Niveau des Schmel zspiegels innerhalb des Schmel zbehälters auf den erfindungsgemäßen Höhen zu halten, ist besonders vorteilhaft , da so ein unerwünschtes Verstopfen des Auslaufes mit Schlacke und/oder Austrag der Schlacke entweder über den Schmel zbehälterauslass (bei zu geringer Höhe des Schmel zspiegels ) oder die Oberseite des Schmel zbehälters (bei Überschreiten der erfindungsgemäßen Höhe des Schmel zspiegels ) eintritt . Außerdem kann verhindert werden, dass der Schmel zbehälterauslauf bei zu geringem Füllstand des Schmel zbehälters durch noch nicht auf geschmol zenes Silicium verstopft . Maintaining the melt level within the melting vessel at the heights according to the invention is particularly advantageous because this prevents undesired clogging of the outlet with slag and/or discharge of the slag either via the melting vessel outlet (if the melt level is too low) or the top of the melting vessel (if the melt level is exceeded according to the invention). Furthermore, it can be prevented that the melting vessel outlet becomes clogged by silicon that has not yet melted if the melting vessel is too low.

Die in Schritt ( C ) ggf . ausgebildete Schlacke kann an der Oberfläche der Schmel ze gesammelt werden und/oder portionsweise oder kontinuierlich von der Oberfläche abgetrennt werden, beispielsweise durch Abdekantieren in einen Sammelbehälter für Schlacke . The slag possibly formed in step (C) can be collected on the surface of the melt and/or separated from the surface in portions or continuously, for example by decanting into a slag collecting container.

In einer besonderen Aus führung ist das Abtrennen der auf der Oberfläche der Schmel ze auf schwimmenden Schlacke so ausgestaltet , dass der Füllstand der Schmel ze beispielsweise über das Zuführen von festem Silicium so stark erhöht wird, dass der Füllstand die Oberseite des Schmel zbehälters erreicht . Die Oberseite des Schmel zbehälters ist in diesem Fall of fen ausgestaltet, sodass die Schlacke, ggf. zusammen mit einem geringen Teil Schmelze, überläuft und damit aus dem Schmelzbehälter entfernt wird. Die überlaufende Schlacke kann dann beispielsweise in einer den Schmelzbehälter umlaufenden und Nahe der Oberseite des Schmelzbehälters angebrachten Überlauf rinne gesammelt werden. In a special design, the separation of the slag floating on the surface of the melt is designed in such a way that the filling level of the melt is increased, for example by adding solid silicon, until the filling level reaches the top of the melting vessel. In this case, the top of the melting vessel is open. designed so that the slag, possibly together with a small portion of the melt, overflows and is thus removed from the melting vessel. The overflowing slag can then be collected, for example, in an overflow channel surrounding the melting vessel and located near the top of the melting vessel.

Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens wird bei einer Schmelzrate von mindestens 45 kg Silicium pro Stunde, bevorzugt 60 kg Silicium pro Stunde, besonders bevorzugt 75 kg pro Stunde, durchgeführt . A preferred embodiment of the process is carried out at a melting rate of at least 45 kg of silicon per hour, preferably 60 kg of silicon per hour, particularly preferably 75 kg per hour.

Die Verarbeitungseinheit kann ausgewählt sein aus einer Zerstäubungseinheit, einer Gießeinheit, einer Rühreinheit, einer Granuliereinheit oder einer Auf reinigungseinheit , insbesondere einer Zerstäubungseinheit. The processing unit can be selected from an atomization unit, a casting unit, a stirring unit, a granulation unit or a purification unit, in particular an atomization unit.

Im Falle einer Gießeinheit wird das geschmolzene Silicium aus dem Schmelzbehälterauslass direkt in eine Form zur Formgebung gegossen, in der das Silicium erstarrt. In the case of a casting unit, the molten silicon is poured from the melting vessel outlet directly into a mold for shaping, in which the silicon solidifies.

Im Falle einer Rühreinheit wird das geschmolzene Silicium aus dem Schmelzbehälterauslass direkt in einen Rührbehälter gegossen, in dem die Siliciumschmelze dann beispielsweise einer im Rührbehälter befindlichen Metallschmelze zur Ausbildung einer Legierung zugesetzt wird. In the case of a stirring unit, the molten silicon is poured from the melting vessel outlet directly into a stirring vessel, in which the silicon melt is then added, for example, to a metal melt in the stirring vessel to form an alloy.

Im Falle einer Granuliereinheit, wird das geschmolzene Silicium aus dem Schmelzbehälterauslass direkt in einen Ablöschbehälter, welcher mit Wasser gefüllt ist, überführt, wobei das geschmolzene Silicium im Wasser in Form eines Granulats erstarrt . In the case of a granulation unit, the molten silicon is transferred from the melting vessel outlet directly into a quenching vessel filled with water, where the molten silicon solidifies in the water in the form of granules.

Im Falle einer Auf reinigungseinheit wird das geschmolzene Silicium beispielsweise dem Czochralski-Verf ahren zugeführt, bei dem mit Hil fe eines Siliciumkristallisationskeims hochreine Einkristalle aus der Siliciumschmel ze gewonnen werden . In the case of a purification unit, the molten silicon is fed, for example, to the Czochralski process, in which in which high-purity single crystals are obtained from the silicon melt with the help of a silicon crystallization nucleus.

In einer besonders bevorzugten Aus führungs form stellt die unmittelbar anschließende Weiterverarbeitung der Siliciumschmel ze eine Herstellung von Siliciumpartikeln dar . In a particularly preferred embodiment, the immediately subsequent further processing of the silicon melt represents a production of silicon particles.

Die Verarbeitungseinheit stellt dann besonders bevorzugt eine Zerstäubungseinheit für geschmol zenes Silicium dar und das Verfahren ist so konfiguriert , dass das geschmol zene Silicium unmittelbar nach dem Schmel zen in Form eines Sprühstrahls zerstäubt wird und dabei unter der Ausbildung von Siliciumpartikeln, bevorzugt überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Siliciumpartikeln mit unregelmäßiger Oberflächenmorphologie , erstarrt . The processing unit then particularly preferably represents an atomization unit for molten silicon and the method is configured such that the molten silicon is atomized in the form of a spray jet immediately after melting and solidifies to form silicon particles, preferably predominantly round, spattered and/or nodular silicon particles with irregular surface morphology.

Das geschmol zene Silicium wird dabei unmittelbar der Zerstäubungseinheit zugeführt , d . h . die Schmel ze wird, ohne in einen Zwischenbehälter überführt zu werden, direkt der Zerstäubungseinheit zugeführt . The molten silicon is fed directly to the atomization unit, i.e. the melt is fed directly to the atomization unit without being transferred to an intermediate container.

Das Zerstäuben in Schritt (D) kann beispielsweise zusammen mit einem Intertgas als Zerstäubungsgas durchgeführt werden, ausgewählt aus Stickstof f und Argon, insbesondere Stickstof f . The atomization in step (D) can be carried out, for example, together with an inert gas as atomization gas selected from nitrogen and argon, in particular nitrogen.

Die Zerstäubungseinheit umfasst vorzugsweise mindestens eine Atomisierungseinheit . Zur Atomisierung von Metallschmel zen sind Gasverdüsungstechniken industriell weit verbreitet . Dabei werden unterschiedlichste Düsenkonstruktionen eingesetzt , denen allen gemeinsam ist , dass ein unter Druck stehendes Verdüsungsgas aus einer bzw . aus mehreren Gasdüsen entweicht und sich einer Schmel ze nähert , wodurch diese zerstäubt wird . Die Atomi sierungseinhat kann deshalb eine Closed Coupled Einheit oder eine Lavaldüse sein, insbesondere einer Lavaldüse . The atomization unit preferably comprises at least one atomization unit. Gas atomization techniques are widely used industrially for atomizing metal melts. A wide variety of nozzle designs are used, all of which have in common that a pressurized atomization gas escapes from one or more gas nozzles and approaches a melt, thereby atomizing it. The atomization unit can therefore be a closed coupled unit or a Laval nozzle, in particular a Laval nozzle.

Bei einer Closed Coupled Einheit wird die aus dem Schmel zbehälter über den Schmel zbehälterauslass austretende Siliciumschmel ze unmittelbar beim Austritt mit dem Zerstäubungsgas , welches aus einer Mehrzahl an nahe dem Schmel zbehälterauslass angeordneten Gasdüsen freigesetzt wird, beaufschlagt , um eine Scherung der Schmel ze und damit eine Zerstäubung zu erreichen . In a closed-coupled unit, the silicon melt emerging from the melting vessel via the melting vessel outlet is immediately exposed to the atomizing gas, which is released from a plurality of gas nozzles arranged near the melting vessel outlet, in order to achieve shearing of the melt and thus atomization.

Bei Einsatz einer Lavaldüse strömt die Schmel ze durch die Düse , wobei sie von einer koaxialen Strömung des Zerstäubungsgases gleicher Strömungsrichtung umgeben ist . Dabei wird die Schmel ze durch Schubspannung beansprucht und gibt dieser in Form einer Expansion nach, womit die Zerstäubung erreicht wird . When using a Laval nozzle, the melt flows through the nozzle, surrounded by a coaxial flow of atomizing gas in the same direction. The melt is subjected to shear stress and expands, thus achieving atomization.

Lavaldüsen zum Zerstäuben einer Metallschmel ze sind auf dem Gebiet hinreichend bekannt und beispielsweise in der US6481638B1 beschrieben . Laval nozzles for atomizing a metal melt are well known in the field and are described, for example, in US6481638B1.

Vorzugsweise erfolgt die Verdüsung mit einer Durchsatzrate von mind . 45 kg pro Stunde , bevorzugt 60 kg pro Stunde , besonders bevorzugt 75 kg pro Stunde . Preferably, the atomization is carried out at a throughput rate of at least 45 kg per hour, preferably 60 kg per hour, particularly preferably 75 kg per hour.

Wenn die Zerstäubungseinheit von einem Gehäuse umgeben ist , ist die Zerstäubung in Schritt (D) vorzugsweise so eingerichtet , dass das geschmol zene Silicium im Wesentlichen vollständig erstarrt , bevor es auf ein Gehäuseteil der Zerstäubungseinheit auf tri f f t . If the sputtering unit is surrounded by a housing, the sputtering in step (D) is preferably arranged so that the molten silicon solidifies substantially completely before it hits a housing part of the sputtering unit.

Der Sprühstrahl aus der Expansionsdüse , welcher die erstarrenden überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Siliciumpartikel enthält , wird vorzugsweise für mindestens 60 min kontinuierlich aufrechterhalten, stärker bevorzugt für mindestens 90 min, besonders bevorzugt für mehr als 120 min . Überwiegend rundliche , spratzige und/oder nodulare Siliciumpartikel mit besonders vorteilhaften Eigenschaften, welche von einer speziellen Oberflächenmorphologie der Partikel herrühren, sind dabei insbesondere über das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Bereitung von Siliciumschmel ze mit unmittelbar anschließender Weiterverarbeitung in Form einer Zerstäubung erhältlich . The spray jet from the expansion nozzle, which contains the solidifying predominantly round, spattered and/or nodular silicon particles, is preferably maintained continuously for at least 60 minutes, more preferably for at least 90 minutes, particularly preferably for more than 120 minutes. Predominantly round, spiky and/or nodular silicon particles with particularly advantageous properties, which arise from a special surface morphology of the particles, are obtainable in particular via the process according to the invention for the continuous preparation of silicon melt with immediately subsequent further processing in the form of atomization.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem gelöst durch einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung , gerichtet auf Siliciumpartikel mit einer überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Partikel form mit einer mittleren Partikelgröße dso im Bereich von 20 bis 200 pm, insbesondere 30 bis 150 pm, wobei die Partikel eine unregelmäßige Oberflächenmorphologie aufweisen, welche durch eine himbeerf örmige Oberflächenstruktur gekennzeichnet ist . The object of the invention is also achieved by a further aspect of the present invention, directed to silicon particles having a predominantly round, spiky and/or nodular particle shape with an average particle size d50 in the range from 20 to 200 pm, in particular 30 to 150 pm, wherein the particles have an irregular surface morphology which is characterized by a raspberry-shaped surface structure.

Die Bestimmung des dso-Werts kann mit dem Fachmann bekannten Methoden, z . B . mit Laserbeugung erfolgen . In der Lasergranulometrie werden die Partikel in einem flüssigen oder gas förmigen Medium dispergiert . Die Bestimmung der Korngrößenverteilung erfolgt anschließend auf Basis der Beugung eines auf das Probenmedium gerichteten Laserstrahls . Der dso-Wert bedeutet , dass 50% der Partikel kleiner sind als der angegebene Wert . The d50 value can be determined using methods known to those skilled in the art, e.g., laser diffraction. In laser granulometry, the particles are dispersed in a liquid or gaseous medium. The particle size distribution is then determined based on the diffraction of a laser beam directed onto the sample medium. The d50 value means that 50% of the particles are smaller than the specified value.

Die mit dem erfindungsgemäß bevorzugten Schmel z- und Zerstäubungsverfahren hergestellten Siliciumpartikel mit einer überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Partikel form weisen also eine himbeerf örmige Oberflächenstruktur auf . Das bedeutet , dass die Siliciumpartikel aufgebaut sind aus überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Primärpartikeln, bevorzugt nodularen oder überwiegend rundlichen Primärpartikeln, besonders bevorzugt überwiegend rundlichen Primärpartikeln, auf dem sich eine Viel zahl von Sekundärpartikeln befindet . Der mittlere Durchmesser der Primärpartikel ist dabei größer als der mittlere Durchmesser der Sekundärpartikel , wobei der mittlere Durchmesser der Primärpartikel vorzugsweise mindestens um Faktor 2 , bevorzugt mindestens um Faktor 3 größer ist , als der mittlere Durchmesser der Sekundärpartikel . Diese Sekundärpartikel können ebenfalls kugel förmig sein oder in Form von Prismen, prismaähnlicher Strukturen oder Kegeln von der Oberfläche des Primärpartikels vorstehen . Vorzugsweise sind wenigstens 5 % der Oberfläche der Primärpartikel mit Sekundärpartikeln bedeckt , bevorzugt wenigstens 10 % , besonders bevorzugt wenigstens 20 % , wie beispielsweise über rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen bestätigt werden kann . Vollkommend überraschend sind in den erfindungsgemäß bevorzugten Siliciumpartikeln mit himbeerf örmiger Oberfläche die Sekundärpartikel fest mit den Primärpartikeln verschmol zen und tauchen teilweise , vorzugsweise im Mittel zu mindestens 10% des Durchmessers des Sekundärpartikels , in diesen ein, erkennbar beispielsweise über elektronenmikroskopische Aufnahmen . Dadurch unterscheiden sich die erfindungsgemäß bevorzugten Siliciumpartikeln mit himbeerf örmiger Oberfläche von Agglomeraten aus Primärpartikeln und Sekundärpartikeln, in denen die Sekundärpartikel nur durch physikalische Wechselwirkungen an der Oberfläche der Primärpartikel anhaften und dadurch leicht von ihnen gelöst werden können . The silicon particles produced by the melting and atomization process preferred according to the invention, having a predominantly round, spiky and/or nodular particle shape, thus have a raspberry-shaped surface structure. This means that the silicon particles are composed of predominantly round, spiky and/or nodular primary particles, preferably nodular or predominantly round primary particles, particularly preferably predominantly round Primary particles on which a large number of secondary particles are located. The average diameter of the primary particles is greater than the average diameter of the secondary particles, the average diameter of the primary particles preferably being at least 2 times larger, more preferably at least 3 times larger, than the average diameter of the secondary particles. These secondary particles can also be spherical or protrude from the surface of the primary particle in the form of prisms, prism-like structures or cones. Preferably at least 5% of the surface of the primary particles is covered with secondary particles, preferably at least 10%, particularly preferably at least 20%, as can be confirmed, for example, by scanning electron micrographs. Completely surprisingly, in the silicon particles with a raspberry-shaped surface which are preferred according to the invention, the secondary particles are firmly fused to the primary particles and are partially immersed in the secondary particles, preferably on average to at least 10% of the diameter thereof, as can be seen, for example, in electron micrographs. This distinguishes the silicon particles with a raspberry-shaped surface preferred according to the invention from agglomerates of primary particles and secondary particles, in which the secondary particles adhere to the surface of the primary particles only through physical interactions and can therefore be easily detached from them.

Der Begri f f "überwiegend rundlich" ( siehe Figur 1A und 1B ) zeigt an, dass geringfügige Abweichungen von der Kugelgestalt , beispielsweise leichte Oval formen, eingeschlossen sind . The term "predominantly rounded" (see Figures 1A and 1B) indicates that minor deviations from the spherical shape, such as slight oval shapes, are included.

„Spratzig" ist ein auf dem Fachgebiet bekannter Begri f f der"Sparkling" is a term well known in the field of

Partikeltechnologie und bedeutet beispielsweise , dass die Primärpartikel zerklüftete und gegebenenfalls zackige Oberflächen besitzen . Vorzugsweise sind die spratzigen Primärpartikel aufgebaut aus Agglomeraten ellipsoider und/oder sphärischer Einzelpartikel . Particle technology and means, for example, that the primary particles have jagged and possibly jagged surfaces. The spattered primary particles are preferably composed of agglomerates of ellipsoidal and/or spherical individual particles.

„Nodular" ( siehe Figur 2A und 2B ) ist ebenfalls ein auf dem Fachgebiet bekannter Begri f f der Partikeltechnologie und bedeutet beispielsweise , dass die Primärpartikel aufgebaut sind aus knötchenförmigen Agglomeraten unregelmäßig Einzelpartikel . "Nodular" (see Figures 2A and 2B) is also a term known in the field of particle technology and means, for example, that the primary particles are made up of nodular agglomerates of irregularly arranged individual particles.

Vollkommen überraschend hat sich gezeigt , dass die mittels des erfindungsgemäß bevorzugten Verfahrens hergestellten Sili ziumpartikel die erfindungsgemäß vorteilhaften Eigenschaften zeigen, insbesondere eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit . Die hohe Wärmeleitfähigkeit der erfindungsgemäßen Partikel ist beispielsweise besonders nützlich bei der Herstellung wärmeleitfähiger Kunststof fe , bei denen die erfindungsgemäßen Partikel in einer Kunstof fmatrix, beispielsweise einer Silikonmatrix, eingebettet vorliegen . Completely surprisingly, it has been found that the silicon particles produced by the preferred process according to the invention exhibit the advantageous properties according to the invention, in particular a comparatively high thermal conductivity. The high thermal conductivity of the particles according to the invention is particularly useful, for example, in the production of thermally conductive plastics in which the particles according to the invention are embedded in a plastic matrix, for example a silicone matrix.

Figur 3A zeigt hierzu einen Querschnitt der Grenz fläche zwischen einem erfindungsgemäßen Partikel mit unregelmäßiger Oberflächenmorphologie (unten) sowie der Kunstof fmatrix ( oben) . In Figur 3B ist ersichtlich, dass der Wärmetransport vom Partikel in den Kunststof f überraschenderweise gerade über die Sekundärpartikel (d . h . die himbeerf örmige Oberflächenstruktur ) in die Kunststof fmatrix erfolgt . Die erfindungsgemäßen Partikel zeichnen sich damit überraschenderweise durch exzellenteFigure 3A shows a cross-section of the interface between a particle according to the invention with irregular surface morphology (bottom) and the plastic matrix (top). Figure 3B shows that the heat transfer from the particle into the plastic surprisingly occurs via the secondary particles (i.e., the raspberry-shaped surface structure) into the plastic matrix. The particles according to the invention are thus surprisingly characterized by excellent

Wärmetransporteigenschaften aus . Heat transport properties from .

Die erfindungsgemäßen Partikel eignen sich aufgrund des niedrigen Wärmeübergangswiderstandes besonders gut als wärmeleitfähiger Füllstof f für verschiedene Matrices , wie beispielsweise Kunststof fe . Die im Stand der Technik als Füllstoff verwendeten Si-Partikel werden zumeist über Mahlverfahren gewonnen und sind prismaförmig aufgebaut (siehe Figur 4) und besitzen eine kantige Oberfläche. Due to their low heat transfer resistance, the particles according to the invention are particularly suitable as thermally conductive fillers for various matrices, such as plastics. The Si particles used as fillers in the prior art are mostly obtained by grinding processes and are prism-shaped (see Figure 4) and have an angular surface.

Nachteilig ist, dass solche Partikel eine große Oberfläche haben und als Komposit mit Polymer sehr viel Polymer binden. Dadurch erhöht sich die Viskosität der Kunststoff Zusammensetzung sehr stark. Es können nur Mischungen mit vergleichsweise niedrigen Füllgraden und niedriger Wärmeleitfähigkeit erzeugt werden. Bei höheren Füllgraden wird die Zusammensetzung sehr steif und kann mit klassischen Verfahren, wie z.B. Dispenser, nicht mehr verarbeitet werden. Auch zeigt sich, dass Kunststoff Zusammensetzungen enthaltend gemahlene Siliziumpartikel mit kantiger Oberfläche bei der Verarbeitung vergleichsweise starke Abrasion zeigen. The disadvantage is that such particles have a large surface area and, as a composite with polymer, bind a large amount of polymer. This significantly increases the viscosity of the plastic composition. Only mixtures with comparatively low filler levels and low thermal conductivity can be produced. At higher filler levels, the composition becomes very stiff and can no longer be processed using conventional methods, such as dispensing. It has also been shown that plastic compositions containing ground silicon particles with angular surfaces exhibit comparatively strong abrasion during processing.

Vollkommend überraschend wurde in Experimenten gefunden, dass die mit den erfindungsgemäßen Siliciumpartikeln versehenen Kunststoffe eine deutlich erhöhte Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Completely surprisingly, experiments have shown that the plastics provided with the silicon particles according to the invention have a significantly increased thermal conductivity.

Die unregelmäßige Oberflächenmorphologie der Partikel verbessert die Wärmeleitfähigkeitseigenschaften dabei signifikant. The irregular surface morphology of the particles significantly improves the thermal conductivity properties.

Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Partikel ein Aspektverhältnis b/1 von mindestens 0, 6 auf, bevorzugt mindestens 0,7. The particles according to the invention preferably have an aspect ratio b/1 of at least 0.6, preferably at least 0.7.

Das Seitenverhältnis (Aspekt-Verhältnis) dient als Kennzahl zur Beschreibung der Partikelform. Im älteren Stand der Technik wird das Aspekt-Verhältnis häufig durch das Verhältnis von Länge zu Breite (1/b) beschrieben. Daraus ergeben sich Werte von größer oder gleich 1. In der neueren Literatur, beispielsweise nach ISO 9276-6, wird das Aspekt-Verhältnis aus dem umgekehrten Verhältnis von Breite zu Länge berechnet (b/1) . Daraus ergeben sich Werte von kleiner oder gleich 1. Beide Kennzahlen können durch Bildung des Kehrwerts ineinander umgerechnet werden. Im Rahmen dieser Erfindung ist das Aspekt-Verhältnis definiert als das Verhältnis der Breite zur Länge (b/1) des Partikels. Dabei ist die Partikelbreite gegeben durch xc min, der kleinsten aller gemessenen maximalen Sehnen der Partikelprojektion und die Partikellänge ist gegeben durch xje max, dem längsten Feret- Durchmesser aller gemessenen Feret-Durchmesser eines Partikels. Tiefergehende Informationen finden sich bspw. in „Operating Instructions / Manual Particle Size analysis System CAMSIZER®", Retsch Technology GmbH, 42781 Haan; Doc. Nr. CAMSIZER V0115. Daraus ergibt sich folgende Formel für das Aspekt-Verhältnis: b/1 = x c min / Xfe max The aspect ratio is used as a key figure to describe the particle shape. In older technology, the aspect ratio is often described by the ratio of length to width (1/b). This results in values greater than or equal to 1. In more recent literature, for example according to ISO 9276-6, the aspect ratio is calculated from the inverse ratio of width to length (b/1). This results in Values of less than or equal to 1 result. Both parameters can be converted into one another by taking the inverse. For the purposes of this invention, the aspect ratio is defined as the ratio of the width to the length (b/1) of the particle. The particle width is given by x c min , the smallest of all measured maximum chords of the particle projection, and the particle length is given by x je max , the longest Feret diameter of all measured Feret diameters of a particle. More detailed information can be found, for example, in "Operating Instructions / Manual Particle Size Analysis System CAMSIZER®", Retsch Technology GmbH, 42781 Haan; Doc. No. CAMSIZER V0115. This results in the following formula for the aspect ratio: b/1 = x c min / X fe max

In einer bevorzugten Ausführung weisen die erfindungsgemäßen Partikel einen Sphärizitätsindex SPHT von mindestens 0, 68, bevorzugt mindestens 0,74, auf. In a preferred embodiment, the particles according to the invention have a sphericity index SPHT of at least 0.68, preferably at least 0.74.

Die Sphärizität SPHT berechnet sich aus der Pro ektionsfläche A des gemessenen Partikels im Verhältnis zur Fläche eines Kreises mit dem gleichen Umfang P des projektierten Partikels gemäß folgender Formel (Tiefergehende Informationen finden sich bspw. in „Operating Instructions / Manual Particle Size analysis System CAMSIZER®", Retsch Technology GmbH, 42781 Haan; Doc. Nr. CAMSIZER V0115) : The sphericity SPHT is calculated from the projection area A of the measured particle in relation to the area of a circle with the same circumference P of the projected particle according to the following formula (more detailed information can be found, for example, in "Operating Instructions / Manual Particle Size analysis System CAMSIZER®", Retsch Technology GmbH, 42781 Haan; Doc. No. CAMSIZER V0115):

SPHT = 4%A / P2 SPHT = 4%A / P 2

Der Kennwert SPHT entspricht dem Quadrat der Zirkularität C gemäß ISO 9276-6. The characteristic value SPHT corresponds to the square of the circularity C according to ISO 9276-6.

Die erfindungsgemäßen Partikel weisen bevorzugt eine Partikelgrößenverteilung mit einer Verteilungsbreite SPAN ( (dgo- dio) /dso) von mindestens 0,4, bevorzugt mindestens 0, 6, besonders bevorzugt mindestens 0,8 auf. In einer bevorzugtenThe particles according to the invention preferably have a particle size distribution with a distribution width SPAN ((dgo-dio) /dso) of at least 0.4, preferably at least 0.6, particularly preferably at least 0.8. In a preferred

Aus führungs form liegt der SPAN zwischen 0, 6 und 3,0, insbesondere zwischen 0,8 und 2,5. In this embodiment, the SPAN is between 0.6 and 3.0, in particular between 0.8 and 2.5.

Dem Fachmann ist bekannt, dass die Standardabweichung nicht normiert ist und nur dann ein sinnvolles Charakteristikum zur Bewertung der Partikelgrößenverteilung unterschiedlicher Proben ist, wenn die mittleren Partikelgrößen der Vergleichsproben ungefähr gleich sind. Zur Beschreibung der relativen Breite der Partikelgrößenverteilung im Rahmen dieser Erfindung wird daher die mit der mittleren Partikelgröße dso gewichtete Breite der Partikelgrößenverteilung verwendet, die dimensionslose Verteilungsbreite SPAN (Spanne) , welche definiert ist als: Those skilled in the art know that the standard deviation is not standardized and is only a useful characteristic for evaluating the particle size distribution of different samples if the mean particle sizes of the comparison samples are approximately the same. Therefore, to describe the relative width of the particle size distribution within the scope of this invention, the width of the particle size distribution weighted by the mean particle size dso is used, the dimensionless distribution width SPAN (span), which is defined as:

SPAN ( dgo-dio ) / dso • SPAN ( dgo-dio ) / dso •

Im Rahmen dieser Erfindung beziehen sich alle Parameter, die die Partikelgröße (Parameter: mittlerer Durchmesser dso) , die Partikelgrößenverteilung (Parameter: Standardabweichung Sigma und Verteilungsbreite SPAN) oder die Partikelform (Parameter: Aspekt-Verhältnis b/1 und Sphärizität SPHT) beschreiben, auf eine volumenbezogene Verteilung. Die genannten Kennwerte können beispielsweise mittels dynamischer Bildanalyse gemäß ISO 13322- 2 und ISO 9276-6 bestimmt werden, beispielsweise mit einem Camsizer X2 von Retsch Technology. For the purposes of this invention, all parameters describing particle size (parameter: mean diameter d50), particle size distribution (parameter: standard deviation sigma and distribution width SPAN), or particle shape (parameter: aspect ratio b/1 and sphericity SPHT) refer to a volume-related distribution. These parameters can be determined, for example, using dynamic image analysis according to ISO 13322-2 and ISO 9276-6, for example, using a Camsizer X2 from Retsch Technology.

Die erfindungsgemäßen Partikel enthalten vorzugsweise höchstens 1,5 Gew.-% Siliciumpartikel kleiner 2 pm, bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Siliciumpartikel. Insbesondere bevorzugte Siliciumpartikel sind im Wesentlichen frei von Partikelfraktionen kleiner 2 pm. Im Wesentlichen frei von bedeutet, dass die Anwesenheit solcher Partikel im Umfang einer „Verunreinigung" der erfindungsgemäßen Partikel toleriert wird und deren erfindungsgemäße Wirkung nicht stört. Die erfindungsgemäßen Siliciumpartikel enthalten vorzugsweise weniger als 15 Gew . -% , bevorzugt weniger als 10 Gew . -% , besonders bevorzugt weniger als 5 Gew . -% einer Partikel fraktion mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 10 pm j eweils bezogen auf die Gesamtmenge an Siliciumpartikel . The particles according to the invention preferably contain at most 1.5 wt.% silicon particles smaller than 2 μm, preferably at most 1 wt.%, particularly preferably at most 0.5 wt.%, in each case based on the total amount of silicon particles. Particularly preferred silicon particles are essentially free of particle fractions smaller than 2 μm. Essentially free of means that the presence of such particles is tolerated to the extent of a "contamination" of the particles according to the invention and does not interfere with their inventive effect. The silicon particles according to the invention preferably contain less than 15% by weight, more preferably less than 10% by weight, particularly preferably less than 5% by weight of a particle fraction having a diameter of less than or equal to 10 pm, in each case based on the total amount of silicon particles.

Die erfindungsgemäßen Siliciumpartikel enthalten vorzugsweise weniger als 20 Gew . -% , bevorzugt weniger als 15 Gew . -% , besonders bevorzugt weniger als 10 Gew . -% einer Partikel fraktion mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 20 pm j eweils bezogen auf die Gesamtmenge an Siliciumpartikel . The silicon particles according to the invention preferably contain less than 20% by weight, more preferably less than 15% by weight, particularly preferably less than 10% by weight of a particle fraction having a diameter of less than or equal to 20 pm, in each case based on the total amount of silicon particles.

Dem Fachmann ist ferner bekannt , dass metallische Siliciumpartikel unter bestimmten Bedingungen brennbar und die Stäube explosionsgefährlich sind . Der Fachmann weiß auch, dass die Gefahr der Staubbildung, die Brennbarkeit und Explosionsgefährlichkeit von Metallpulvern mit abnehmender Partikelgröße stark zunimmt . Aus diesem Grund sind hohe Anteile sehr kleine Siliciumpartikel unter 20 pm für viele Anwendungen nicht geeignet . Solche Partikel sind aufgrund der niedrigen Mindest zündenergie gefährlich in der Handhabung und erfordern aufwändige und kostenintensive Sicherheitsvorkehrungen in der betrieblichen Verarbeitung . The person skilled in the art is also aware that metallic silicon particles are flammable under certain conditions and that the dusts are explosive. The person skilled in the art also knows that the risk of dust formation, flammability and explosiveness of metal powders increases sharply with decreasing particle size. For this reason, high proportions of very small silicon particles below 20 pm are unsuitable for many applications. Such particles are dangerous to handle due to their low minimum ignition energy and require complex and costly safety precautions during industrial processing.

Siliciumpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von über 200 pm sind für viele Anwendungen von wärmeleitfähigen Kunststof f Zusammensetzungen nicht geeignet , da solch großkörnige Siliciumpartikel häufig nicht in die feinen Spalte passen, die beispielsweise mit Gap Filler aus zufüllen sind . Silicon particles with an average particle size of over 200 pm are not suitable for many applications of thermally conductive plastic compositions, since such large-grained silicon particles often do not fit into the fine gaps that have to be filled, for example, with gap filler.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betri f ft die Verwendung der erfindungsgemäßen überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Siliciumpartikel mit himbeerf örmiger Oberflächenmorphologie als wärmeleitfähigen Füllstof f . Überwiegend rundliche , spratzige und/oder nodulare Siliciumpartikel mit himbeerf örmiger Oberflächenmorphologie besitzen signi fikantes Anwendungspotential insbesondere als wärmeleitfähiger Füllstof f für Gap Filler oder Vergussmassen im Bereich der E-Mobilität . Solche Siliciumpartikel bieten eine signi fikant höhere Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig reduzierter Dichtung und reduzierten Herstellkosten im Vergleich zu herkömmlichen Wärmeleit füllstof f en aus dem Stand der Technik . A further aspect of the present invention relates to the use of the predominantly round, spiky and/or nodular silicon particles with raspberry-shaped surface morphology according to the invention as a thermally conductive filler. Predominantly round, spiky, and/or nodular silicon particles with a raspberry-shaped surface morphology possess significant application potential, particularly as thermally conductive fillers for gap fillers or potting compounds in the field of e-mobility. Such silicon particles offer significantly higher thermal conductivity while simultaneously reducing sealing and manufacturing costs compared to conventional state-of-the-art thermally conductive fillers.

Die Figuren 1A und B stellen elektronenmikroskopische Aufnahmen der überwiegend rundlichen Partikel mit himbeerf örmiger Oberflächenstruktur dar . Figures 1A and B show electron micrographs of the predominantly round particles with a raspberry-shaped surface structure.

Die Figuren 2A und B stellen elektronenmikroskopische Aufnahmen der nodularen Partikel mit himbeerf örmiger Oberflächenstruktur dar . Figures 2A and B show electron micrographs of the nodular particles with raspberry-shaped surface structure.

Die Figuren 3A und B stellen Wärmetrans ferprofile eines erfindungsgemäßen Siliciumpartikels in einer Kunststof fmatrix dar . Figures 3A and B show heat transfer profiles of a silicon particle according to the invention in a plastic matrix.

Figur 4 stellt über ein herkömmliches Mahlverfahren erhältliche Siliciumpartikel dar . Figure 4 shows silicon particles obtainable by a conventional milling process.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem die folgenden Ausführungsformen, beschrieben über die Punkte 1-28: The present invention also relates to the following embodiments described via items 1-28:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Bereitung von Siliciumschmelze mit unmittelbar anschließender Weiterverarbeitung, umfassend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge: 1. A process for the continuous preparation of silicon melt with immediate subsequent further processing, comprising the following steps in the specified order:

(A) Bereitstellen von festem Silicium (Initialsilicium) in einem Schmelzbehälter; (A) providing solid silicon (initial silicon) in a melting vessel;

(B) Temperieren des Schmelzbehälters mithilfe einer geeigneten Temperierungsvorrichtung auf eine Prozesstemperatur , wobei das feste Silicium unter Ausbilden einer Siliciumschmelze geschmolzen wird;(B) tempering the melting container to a process temperature using a suitable tempering device, whereby the solid silicon is melted to form a silicon melt;

(C) Zuführen von festem Silicium in den Schmelzbehälter, wobei das zugeführte feste Silicium geschmolzen wird; und (C) feeding solid silicon into the melting vessel, whereby the fed solid silicon is melted; and

(D) unmittelbares Zuführen der nach Schritt (C) erhaltenen Siliciumschmelze über einen Schmelzbehälterauslass, welcher sich an einer Unterseite des Schmelzbehälters befindet, zu einer Verarbeitungseinheit für geschmolzenes Silicium, um das geschmolzene Silicium weiterzuverarbeiten . (D) directly feeding the silicon melt obtained after step (C) via a melting vessel outlet located at a bottom of the melting vessel to a molten silicon processing unit to further process the molten silicon.

2. Verfahren nach Punkt 1, wobei der Schmelzbehälter eine Ober- und Unterseite aufweist, deren Beabstandung eine Schmelzbehälterhöhe definiert, wobei die Oberseite bevorzugt eine Öffnung aufweist, durch die das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium zugeführt wird. 2. The method according to item 1, wherein the melting vessel has a top and a bottom, the spacing of which defines a melting vessel height, wherein the top preferably has an opening through which the solid silicon supplied in step (C) is supplied.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei beim Schmelzen in Schritt (B) und Schritt (C) eine Siliciumschmelze mit einer darauf auf schwimmenden Schlacke ausgebildet wird. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die geeignete Temperierungsvorrichtung eine Induktionsheizung ist. 3. A method according to any one of the preceding points, wherein the melting in step (B) and step (C) forms a silicon melt with a slag floating thereon. 4. Method according to one of the preceding points, wherein the suitable tempering device is an induction heater.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Prozesstemperatur mindestens 10 °C, bevorzugt mindestens 20 °C, besonders bevorzugt mindestens 30 °C höher als die Schmelztemperatur des Initialsiliciums bzw. des eingesetzten festen Siliciums ist. 5. Process according to one of the preceding points, wherein the process temperature is at least 10 °C, preferably at least 20 °C, particularly preferably at least 30 °C higher than the melting temperature of the initial silicon or the solid silicon used.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei der Schritt (C) startet, sobald ein Großteil des Initialsiliciums geschmolzen ist, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% des Initialsiliciums in geschmolzener Form vorliegt. 6. The method according to any one of the preceding points, wherein step (C) starts as soon as a large part of the initial silicon has melted, preferably at least 50 wt.% of the initial silicon is in molten form.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei das Zuführen von festem Silicium in Schritt (C) kontinuierlich oder portionsweise erfolgt, bevorzugt kontinuierlich. 7. Process according to one of the preceding points, wherein the supply of solid silicon in step (C) takes place continuously or in portions, preferably continuously.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei das Zuführen in Schritt (C) mittels einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise über gravimetrische Dosierung mit Zellradschleuse, direkt auf die Schmelze oder unter den Spiegel in die Schmelze erfolgt. 8. The method according to any one of the preceding points, wherein the feeding in step (C) is carried out by means of a suitable device, for example by gravimetric dosing with a rotary valve, directly onto the melt or below the level in the melt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei das Initialsilicium und/oder das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium metallurgisches Silicium ist. 9. The process according to any one of the preceding points, wherein the initial silicon and/or the solid silicon supplied in step (C) is metallurgical silicon.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei das Initialsilicium und/oder das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium eine mittlere Korngröße im Bereich 0,5 mm bis 20 cm aufweist, bevorzugt 1 mm bis 20 mm. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium eine Körnung von weniger als 10 Gew.-% mit < 150 gm auf, bevorzugt von weniger als 5 Gew.-% mit < 100 gm, stärker bevorzug von weniger als 3 Gew.-% mit < 80 gm auf, bestimmt mittels Siebanalyse nach DIN 66165. 10. Process according to one of the preceding points, wherein the initial silicon and/or the solid silicon supplied in step (C) has an average grain size in the range 0.5 mm to 20 cm, preferably 1 mm to 20 mm. 11. Process according to one of the preceding points, wherein the solid silicon added in step (C) has a grain size of less than 10 wt.% with < 150 gm, preferably less than 5 wt.% with < 100 gm, more preferably less than 3 wt.% with < 80 gm, determined by sieve analysis according to DIN 66165.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium so zugeführt wird, dass es direkten Kontakt mit dem im Schmelzbehälter befindlichen, auf geschmolzenen Silicium hat. 12. A method according to any one of the preceding points, wherein the solid silicon supplied in step (C) is supplied in such a way that it has direct contact with the molten silicon in the melting vessel.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Reinheit des Initialsiliciums und/oder des in Schritt (C) zugeführten festen Siliciums > 96 % beträgt, bevorzugt > 98 %, stärker bevorzugt > 99 % Reinheit. 13. The process according to any one of the preceding points, wherein the purity of the initial silicon and/or the solid silicon fed in step (C) is > 96%, preferably > 98%, more preferably > 99% purity.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, welches so konfiguriert ist, dass der Füllstand der Schmelze innerhalb des Schmelzbehälters ausreichend hoch ist, um ein Verstopfen des Auslaufes und/oder Austrag der Schlacke zu vermeiden, insbesondere mindestens 10 cm hoch ist. 14. Method according to one of the preceding points, which is configured such that the filling level of the melt within the melting vessel is sufficiently high to avoid clogging of the outlet and/or discharge of the slag, in particular is at least 10 cm high.

15. Verfahren nach einem der Punkte 1-13, welches so konfiguriert ist, dass der Füllstand der Schmelze innerhalb des Schmelzbehälters mindestens 10 % der Höhe des Schmelzbehälters beträgt, besonders bevorzugt 20-80 %, insbesondere 30-70 %. 15. Method according to one of items 1-13, which is configured such that the fill level of the melt within the melting container is at least 10% of the height of the melting container, particularly preferably 20-80%, in particular 30-70%.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die in Schritt (C) ggf. ausgebildete Schlacke an der Oberfläche der Schmelze gesammelt wird und/oder portionsweise oder kontinuierlich von der Oberfläche abgetrennt wird, beispielsweise durch Abdekantieren in einen Sammelbehälter für Schlacke . 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, welches bei eine Schmelzrate von mindestens 45 kg Silicium pro Stunde, bevorzugt 60 kg Silicium pro Stunde, besonders bevorzugt 75 kg pro Stunde, durchgeführt wird. 16. A process according to any one of the preceding points, wherein the slag possibly formed in step (C) is collected on the surface of the melt and/or is separated from the surface in portions or continuously, for example by decanting into a slag collecting container. 17. A process according to any one of the preceding points, which is carried out at a melting rate of at least 45 kg of silicon per hour, preferably 60 kg of silicon per hour, particularly preferably 75 kg per hour.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Verarbeitungseinheit ausgewählt ist aus einer Zerstäubungseinheit, einer Gießeinheit, einer Rühreinheit, einer Granuliereinheit oder einer Auf reinigungseinheit . 18. Method according to one of the preceding points, wherein the processing unit is selected from an atomization unit, a casting unit, a stirring unit, a granulation unit or a purification unit.

19. Verfahren nach Punkt 18, wobei die Verarbeitungseinheit eine Zerstäubungseinheit für geschmolzenes Silicium darstellt und das Verfahren so konfiguriert ist, dass das geschmolzene Silicium unmittelbar nach dem Schmelzen in Form eines Sprühstrahls zerstäubt wird und dabei unter der Ausbildung von Siliciumpartikeln, bevorzugt überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Siliciumpartikeln mit unregelmäßiger Oberflächenmorphologie, erstarrt . 19. The method according to item 18, wherein the processing unit is an atomization unit for molten silicon and the method is configured such that the molten silicon is atomized in the form of a spray jet immediately after melting and solidifies to form silicon particles, preferably predominantly round, spattered and/or nodular silicon particles with irregular surface morphology.

20. Verfahren nach Punkt 18 oder 19, wobei das Zerstäuben in Schritt (D) zusammen mit einem Intertgas als Zerstäubungsgas durchgeführt wird, ausgewählt aus Stickstoff und Argon, insbesondere Stickstoff. 20. The method according to item 18 or 19, wherein the atomization in step (D) is carried out together with an inert gas as atomization gas selected from nitrogen and argon, in particular nitrogen.

21. Verfahren nach einem der Punkte 18-20, wobei die Zerstäubungseinheit mindestens eine Atomisierungseinheit umfasst, beispielsweise ausgewählt aus einer Closed Coupled Einheit und einer Lavaldüse, insbesondere einer Lavaldüse. 21. Method according to one of items 18-20, wherein the atomization unit comprises at least one atomization unit, for example selected from a closed-coupled unit and a Laval nozzle, in particular a Laval nozzle.

22. Verfahren nach einem der Punkte 18-21, wobei die Verdüsung mit einer Durchsatzrate von mind. 45 kg pro Stunde erfolgt, bevorzugt mind. 60 kg pro Stunde. 23 . Verfahren nach einem der Punkte 18 -22 , wobei die Zerstäubungseinheit von einem Gehäuse umgeben ist und die Zerstäubung in Schritt (D) vorzugsweise so eingerichtet ist , dass das geschmol zene Silicium im Wesentlichen vollständig erstarrt , bevor es auf ein Gehäuseteil der Zerstäubungseinheit auf tri f f t . 22. Process according to any one of items 18-21, wherein the atomization is carried out at a throughput rate of at least 45 kg per hour, preferably at least 60 kg per hour. 23. Method according to one of the items 18-22, wherein the sputtering unit is surrounded by a housing and the sputtering in step (D) is preferably arranged such that the molten silicon solidifies substantially completely before it strikes a housing part of the sputtering unit.

24 . Verfahren nach einem der Punkte 18-23 , wobei der Sprühstrahl aus der Expansionsdüse , welcher die erstarrenden sphärischen Siliciumpartikel enthält , für mindestens 60 min kontinuierlich aufrechterhalten wird, bevorzugt für mindestens 90 min, besonders bevorzugt für mehr als 120 min . 24. Process according to any one of items 18-23, wherein the spray jet from the expansion nozzle, which contains the solidifying spherical silicon particles, is maintained continuously for at least 60 minutes, preferably for at least 90 minutes, particularly preferably for more than 120 minutes.

25 . Siliciumpartikel mit einer überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Partikel form mit einer mittleren Partikelgröße dso im Bereich von 20 bis 200 pm, insbesondere 30 bis 150 pm, wobei die Partikel eine unregelmäßige Oberflächenmorphologie aufweisen, welche durch eine himbeerf örmige Oberflächenstruktur gekennzeichnet ist . 25. Silicon particles having a predominantly round, spiky and/or nodular particle shape with an average particle size d50 in the range from 20 to 200 pm, in particular 30 to 150 pm, wherein the particles have an irregular surface morphology which is characterized by a raspberry-shaped surface structure.

26 . Siliciumpartikel nach Punkt 25 , welche aufgebaut sind aus überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Primärpartikeln, bevorzugt nodularen oder überwiegend rundlichen Primärpartikeln, besonders bevorzugt überwiegend rundlichen Primäarpartikeln, auf dem sich eine Viel zahl von Sekundärpartikel befindet , wobei die Primärpartikel größer als die Sekundärpartikel sind und wobei die Sekundärpartikel kugel förmig sind oder in Form von Prismen, prismaähnlicher Strukturen oder Kegeln von der Oberfläche des Primärpartikels vorstehen . 26. Silicon particles according to item 25, which are composed of predominantly round, spiky and/or nodular primary particles, preferably nodular or predominantly round primary particles, particularly preferably predominantly round primary particles, on which a plurality of secondary particles is located, wherein the primary particles are larger than the secondary particles and wherein the secondary particles are spherical or protrude from the surface of the primary particle in the form of prisms, prism-like structures or cones.

27 . Siliciumpartikel nach Punkt 25 oder 26 , wobei wenigstens27. Silicon particles according to item 25 or 26, wherein at least

5 % der Oberfläche der Primärpartikel mit Sekundärpartikeln bedeckt sind, bevorzugt wenigstens 10 % , besonders bevorzugt wenigstens 20 %. 5% of the surface of the primary particles with secondary particles are covered, preferably at least 10%, particularly preferably at least 20%.

28. Verwendung der Siliciumpartikel nach einem der Punkte 25- 27 als wärmeleitfähigen Füllstoff. 28. Use of the silicon particles according to any of items 25-27 as a thermally conductive filler.

Claims

Ansprüche Claims 1. Verfahren zur kontinuierlichen Bereitung von Siliciumschmelze mit unmittelbar anschließender Weiterverarbeitung, umfassend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge: 1. A process for the continuous preparation of silicon melt with immediate subsequent further processing, comprising the following steps in the specified order: (A) Bereitstellen von festem Silicium (Initialsilicium) in einem Schmelzbehälter; (A) providing solid silicon (initial silicon) in a melting vessel; (B) Temperieren des Schmelzbehälters mithilfe einer geeigneten Temperierungsvorrichtung auf eine Prozesstemperatur , wobei das feste Silicium unter Ausbilden einer Siliciumschmelze geschmolzen wird;(B) tempering the melting container to a process temperature using a suitable tempering device, whereby the solid silicon is melted to form a silicon melt; (C) Zuführen von festem Silicium in den Schmelzbehälter, wobei das zugeführte feste Silicium geschmolzen wird; und (C) feeding solid silicon into the melting vessel, whereby the fed solid silicon is melted; and (D) unmittelbares Zuführen der nach Schritt (C) erhaltenen Siliciumschmelze über einen Schmelzbehälterauslass, welcher sich an einer Unterseite des Schmelzbehälters befindet, zu einer Verarbeitungseinheit für geschmolzenes Silicium, um das geschmolzene Silicium weiterzuverarbeiten . (D) directly feeding the silicon melt obtained after step (C) via a melting vessel outlet located at a bottom of the melting vessel to a molten silicon processing unit to further process the molten silicon. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Schmelzen in Schritt (B) und Schritt (C) eine Siliciumschmelze mit einer darauf auf schwimmenden Schlacke ausgebildet wird. 2. The method according to claim 1, wherein the melting in step (B) and step (C) forms a silicon melt with a slag floating thereon. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prozesstemperatur mindestens 10 °C, bevorzugt mindestens 20 °C, besonders bevorzugt mindestens 30 °C höher als die Schmelztemperatur des Initialsiliciums bzw. des eingesetzten festen Siliciums ist. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the process temperature is at least 10 °C, preferably at least 20 °C, particularly preferably at least 30 °C higher than the melting temperature of the initial silicon or the solid silicon used. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zuführen von festem Silicium in Schritt (C) kontinuierlich oder portionsweise erfolgt, bevorzugt kontinuierlich. 4. The process according to any one of the preceding claims, wherein the supply of solid silicon in step (C) is carried out continuously or in portions, preferably continuously. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in Schritt (C) zugeführte feste Silicium so zugeführt wird, dass es direkten Kontakt mit dem im Schmelzbehälter befindlichen, auf geschmolzenen Silicium hat. 5. A method according to any one of the preceding claims, wherein the solid silicon supplied in step (C) is supplied in such a way that it has direct contact with the molten silicon in the melting vessel. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches so konfiguriert ist, dass der Füllstand der Schmelze innerhalb des Schmelzbehälters ausreichend hoch ist, um ein Verstopfen des Auslaufes und/oder Austrag der ggf. vorliegenden Schlacke zu vermeiden, insbesondere mindestens 10 cm hoch ist. 6. Method according to one of the preceding claims, which is configured such that the filling level of the melt within the melting vessel is sufficiently high to avoid clogging of the outlet and/or discharge of any slag present, in particular is at least 10 cm high. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, welches so konfiguriert ist, dass der Füllstand der Schmelze innerhalb des Schmelzbehälters mindestens 10 % einer Höhe des Schmelzbehälters beträgt, besonders bevorzugt 20-80 %, insbesondere 30-70 %. 7. Method according to one of claims 1-5, which is configured such that the filling level of the melt within the melting container is at least 10% of a height of the melting container, particularly preferably 20-80%, in particular 30-70%. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die in Schritt (C) ggf. ausgebildete Schlacke an der Oberfläche der Schmelze gesammelt wird und/oder portionsweise oder kontinuierlich von der Oberfläche abgetrennt wird, beispielsweise durch Abdekantieren in einen Sammelbehälter für Schlacke . 8. A process according to any one of the preceding claims, wherein the slag possibly formed in step (C) is collected on the surface of the melt and/or is separated from the surface in portions or continuously, for example by decanting into a slag collecting container. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinheit ausgewählt ist aus einer Zerstäubungseinheit, einer Gießeinheit, einer Rühreinheit, einer Granuliereinheit oder einer Auf reinigungseinheit . 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the processing unit is selected from an atomization unit, a casting unit, a stirring unit, a granulation unit or a purification unit. 10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Verarbeitungseinheit eine Zerstäubungseinheit für geschmolzenes Silicium darstellt und das Verfahren so konfiguriert ist , dass das geschmol zene Silicium unmittelbar nach dem Schmel zen in Form eines Sprühstrahls zerstäubt wird und dabei unter der Ausbildung von Siliciumpartikeln erstarrt . 10. The method according to claim 9, wherein the processing unit is a sputtering unit for molten silicon and the method is configured so that the molten silicon is atomized in the form of a spray jet immediately after melting and solidifies to form silicon particles . 11 . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 , wobei die Zerstäubungseinheit mindestens eine Atomisierungseinheit umfasst , vorzugsweise ausgewählt aus einer Closed Coupled Einheit und einer Lavaldüse , insbesondere einer Lavaldüse . 11. Method according to claim 9 or 10, wherein the atomization unit comprises at least one atomization unit, preferably selected from a closed-coupled unit and a Laval nozzle, in particular a Laval nozzle. 12 . Siliciumpartikel mit einer überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Partikel form mit einer mittleren Partikelgröße dso im Bereich von 20 bis 200 pm, insbesondere 30 bis 150 pm, wobei die Partikel eine unregelmäßige Oberflächenmorphologie aufweisen, welche durch eine himbeerf örmige Oberflächenstruktur gekennzeichnet ist . 12. Silicon particles having a predominantly round, spiky and/or nodular particle shape with an average particle size d50 in the range from 20 to 200 pm, in particular 30 to 150 pm, wherein the particles have an irregular surface morphology which is characterized by a raspberry-shaped surface structure. 13 . Siliciumpartikel nach Anspruch 12 , welche aufgebaut sind aus überwiegend rundlichen, spratzigen und/oder nodularen Primärpartikeln, auf dem sich eine Viel zahl Sekundärpartikel befindet , wobei die Primärpartikel größer als die Sekundärpartikel sind und wobei die Sekundärpartikel kugel förmig sind oder in Form von Prismen, prismaähnlicher Strukturen oder Kegeln von der Oberfläche des Primärpartikels vorstehen . 13. Silicon particles according to claim 12, which are composed of predominantly round, spiky and/or nodular primary particles on which a plurality of secondary particles are located, wherein the primary particles are larger than the secondary particles and wherein the secondary particles are spherical or protrude from the surface of the primary particle in the form of prisms, prism-like structures or cones. 14 . Siliciumpartikel nach Anspruch 12 oder 13 , wobei wenigstens 5 % der Oberfläche der Primärpartikel mit Sekundärpartikeln bedeckt sind . 14. Silicon particles according to claim 12 or 13, wherein at least 5% of the surface of the primary particles is covered with secondary particles. 15 . Verwendung der Siliciumpartikel nach einem der Ansprüche 12- 14 als wärmeleitfähigen Füllstof f . 15. Use of the silicon particles according to any one of claims 12-14 as a thermally conductive filler.
PCT/EP2023/074591 2023-09-07 2023-09-07 Continuously melting silicon for downstream processes Pending WO2025051364A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2023/074591 WO2025051364A1 (en) 2023-09-07 2023-09-07 Continuously melting silicon for downstream processes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2023/074591 WO2025051364A1 (en) 2023-09-07 2023-09-07 Continuously melting silicon for downstream processes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025051364A1 true WO2025051364A1 (en) 2025-03-13

Family

ID=88188730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/074591 Pending WO2025051364A1 (en) 2023-09-07 2023-09-07 Continuously melting silicon for downstream processes

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025051364A1 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3311343A1 (en) 1983-03-29 1984-10-04 Bayer Ag, 5090 Leverkusen METAL POWDER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3533964C1 (en) 1985-09-24 1987-01-15 Alfred Prof Dipl-Ing Dr-I Walz Method and device for producing fine powder in spherical form
DE3737130A1 (en) 1987-11-02 1989-05-11 Alfred Prof Dipl Ing Dr I Walz Method and apparatus for the production of very fine powder
EP0372918B1 (en) 1988-12-08 1993-03-17 Elkem A/S Silicon powder and method for its production
US6481638B1 (en) 1997-12-17 2002-11-19 Gunther Schulz Method and device for producing fine powder by atomizing molten material with gases
DE10340606B4 (en) 2003-08-29 2005-10-06 Gerking, Lüder, Dr.-Ing. Apparatus for atomizing a melt jet and method for atomizing refractory metals and ceramic melts
WO2012074934A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Rec Silicon Inc. Feedstock melting and casting system and process
EP2698454A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-19 SolarWorld Industries America, Inc. Melting apparatus
EP3083107B1 (en) 2013-12-20 2019-12-04 NANOVAL GmbH & Co. KG Device and method for melting a material without a crucible and for atomizing the melted material in order to produce powder
EP3841225A1 (en) 2018-08-23 2021-06-30 Beemetal Corp. Systems and methods for continuous production of gas atomized metal powders
WO2022161787A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 Wacker Chemie Ag Silicon-containing thermally conductive pastes

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3311343A1 (en) 1983-03-29 1984-10-04 Bayer Ag, 5090 Leverkusen METAL POWDER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3533964C1 (en) 1985-09-24 1987-01-15 Alfred Prof Dipl-Ing Dr-I Walz Method and device for producing fine powder in spherical form
DE3737130A1 (en) 1987-11-02 1989-05-11 Alfred Prof Dipl Ing Dr I Walz Method and apparatus for the production of very fine powder
EP0372918B1 (en) 1988-12-08 1993-03-17 Elkem A/S Silicon powder and method for its production
US6481638B1 (en) 1997-12-17 2002-11-19 Gunther Schulz Method and device for producing fine powder by atomizing molten material with gases
EP1042093B1 (en) 1997-12-17 2006-03-08 NANOVAL Gesellschaft für Pulver- und Fasertechnik mbH & Co. KG Method and device for producing fine powder by atomizing molten materials with gases
DE10340606B4 (en) 2003-08-29 2005-10-06 Gerking, Lüder, Dr.-Ing. Apparatus for atomizing a melt jet and method for atomizing refractory metals and ceramic melts
WO2012074934A1 (en) * 2010-11-30 2012-06-07 Rec Silicon Inc. Feedstock melting and casting system and process
EP2698454A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-19 SolarWorld Industries America, Inc. Melting apparatus
EP3083107B1 (en) 2013-12-20 2019-12-04 NANOVAL GmbH & Co. KG Device and method for melting a material without a crucible and for atomizing the melted material in order to produce powder
EP3841225A1 (en) 2018-08-23 2021-06-30 Beemetal Corp. Systems and methods for continuous production of gas atomized metal powders
WO2022161787A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 Wacker Chemie Ag Silicon-containing thermally conductive pastes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68917132T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR SPRAYING A METAL MELT.
DE60124246T2 (en) POLYCRYSTALLINE SILICON AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE69532617T2 (en) Target for sputtering with ultrafine oriented grains
DE602004010459T2 (en) Process for the preparation of nanoparticle-reinforced materials and shaped articles produced
DE3505660A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR SPRAYING UNSTABLE MELTING FLOWS
DE3505659A1 (en) MELT SPRAYING WITH REDUCED GAS FLOW AND DEVICE FOR SPRAYING
EP3725439B1 (en) Production of a metal powder of an aluminium alloy for use as a material in additive production
DE1521124C2 (en) Process for the production of a metal powder which consists predominantly of molybdenum and is suitable for spray coating
DE112007000673T5 (en) Magnesium alloy with high strength and high toughness and process for its preparation
DE102019130108B4 (en) Method for producing an aluminum casting and aluminum casting produced thereby
DE68914875T2 (en) Process and apparatus for producing chips from magnetically aligned RE-Fe-B type material.
EP2421997B1 (en) Production of spheroidal metal particles
EP0440275A1 (en) Process for making monotectic alloys
DE10205897A1 (en) Process for the production of particulate material
DE3505662A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF FINE POWDER FROM MOLTEN METAL AND A DEVICE FOR SPRAYING
DE2043275A1 (en) The method and apparatus for producing highly pure metal powder
WO1995005490A1 (en) Molten mass treating agent, its production and use
EP2689873B1 (en) Method for producing a powder of a metal alloy
DE3505661C2 (en)
WO2025051364A1 (en) Continuously melting silicon for downstream processes
EP1268874A1 (en) Metal or metal alloy based sputter target and method for the production thereof
EP0007536A1 (en) Method and device for granulating a metal melt so as to produce powder
DE19800433C2 (en) Continuous casting process for casting an aluminum plain bearing alloy
DE69328374T2 (en) POWDER MIXTURE FOR INJECTION MOLDING
DE2519568C3 (en) Method and device for the manufacture of abrasives

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23776266

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)