ES2314834T3

ES2314834T3 - Molino de chorro con lecho fluidizado y procedimiento para trituracion de silicio.

Info

Publication number: ES2314834T3
Application number: ES06118030T
Authority: ES
Inventors: Dieter Weidhaus
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2009-03-16
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: DE102005039118A1; EP1754539A1; ATE408456T1; JP2007051061A; US20070040056A1; US7490785B2; EP1754539B1; JP4612595B2; DE502006001585D1

Abstract

Dispositivo para la producción de partículas germen de silicio con un tamaño de 50 mum a 1000 mum a partir de un granulado de silicio con un tamaño de 300 mum a 5000 mum que comprende una cámara de chorro (8) cilíndrica dispuesta verticalmente con una tobera de chorro (4) en el fondo de la cámara de chorro (8), a través de la cual puede introducirse una corriente de gas de molienda (1) en la cámara de chorro (8), un clasificador de gravedad en contracorriente (9) que está conectado inmediatamente a continuación a la cámara de chorro (8) y una entrada (6) para un granulado de silicio, caracterizado porque la cámara de chorro (8) tiene una longitud que es suficiente para un ensanchamiento de la corriente de gas de molienda en la sección transversal de la cámara de chorro y la cámara de chorro (8) tiene una sección transversal de flujo menor que la del clasificador de gravedad en contracorriente (9).

Description

Molino de chorro con lecho fluidizado y procedimiento para trituración de silicio.

La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para trituración de granulado de silicio.

Procedimientos de separación en lecho fluidizado para la producción de granulado de silicio de alta pureza para la industria electrónica o la industria fotovoltaica se han descrito ya en numerosas publicaciones y son conocidos. En estos procedimientos, se fluidizan partículas de silicio en un lecho fluidizado por medio de un gas y se calientan a temperaturas elevadas. Por introducción de un gas que contiene silicio en el lecho fluidizado (p.ej. silano, tetraclorosilano o triclorosilano) se llega a una reacción de pirolisis en la superficie de las partículas, con lo cual se precipita silicio elemental sobre las superficies de las partículas y se llega a un crecimiento de las partículas. A fin de hacer funcionar estos procesos continuamente, las partículas más gruesas "recrecidas" tienen que retirarse del lecho fluidizado como producto y deben introducirse continuamente partículas finas, denominadas partículas germen de silicio. Un procedimiento de este tipo se describe por ejemplo en la patente US 3.963.838.

Para la utilización de las partículas germen de silicio en los procesos de lecho fluidizado descritos son importantes varios criterios: las partículas germen de silicio deben tener una pureza elevada, a fin de que el granulado de silicio producido satisfaga las exigencias de la industria electrónica y fotovoltaica. Por regla general, la contaminación por metales debería ser menor que 100 ppb en peso, preferiblemente menor que 10 ppb en peso, la contaminación por los impurificantes boro y fósforo debería ser menor que 1000 partes por mil en peso, preferiblemente menor que 250 partes por mil en peso, y la contaminación por carbono menor que 1000 ppb en peso, preferiblemente menor que 250 ppb en peso. Las partículas germen de silicio deberían tener de hecho un tamaño menor que el granulado de silicio, pero sin embargo no deberían ser arbitrariamente pequeñas. De hecho, las partículas demasiado finas, se descargan del lecho fluidizado con la corriente de gas de salida y por tanto no son apropiadas como partículas germen de silicio. El límite para la descarga está comprendido, dependiendo de las condiciones de operación y del proceso en el intervalo de aprox. 50 \mum a 250 \mum. Una proporción de finos en las partículas germen de silicio inferior a este límite conduce a pérdidas de silicio y a una carga de polvo fino del sistema de gas residual en la separación del lecho fluidizado. Finalmente, la distribución granulométrica de las partículas germen de silicio afecta al balance de la población de partículas de la separación del lecho fluidizado y con ello también a la distribución granulométrica del granulado de silicio. Con objeto de conseguir una distribución granulométrica estacionaria y no demasiado amplia del granulado de silicio, es importante que las partículas germen de silicio puedan producirse reproduciblemente con una distribución granulométrica definida y estrecha.

Las partículas germen de silicio se necesitan también, además de la utilización mencionada, como material de alimentación para la industria fotovoltaica y electrónica. Ejemplos del empleo de polvo de silicio de grano fino de alta pureza son la producción de polvo de carburo de silicio como material base para material sustrato de alta resistencia eléctrica para piezas electrónicas, descrito en la memoria descriptiva de publicación alemana DE 19842078A1, y la producción de pastillas para aplicaciones fotovoltaicas por fusión de polvo de silicio de grano fino sobre un material sustrato seguido por enfriamiento y congelación subsiguientes, descrito en la patente US 5496416. Hasta ahora ha sido imposible, muy difícil o costoso la mayoría de las veces obtener distribuciones granulométricas convenientes directamente por la separación en lecho fluidizado, o conseguirlas a partir del producto de la separación en lecho fluidizado por clasificación.

Para la producción de partículas germen de silicio se conocen varias tecnologías.

Según US 4207360 las partículas de silicio fluidizadas con gas inerte en un lecho fluidizado a temperatura elevada (aprox. 1000ºC), tienden a desmenuzarse. Con ello se forman las partículas germen de silicio deseadas. Se menciona también la variante de combinar este lecho fluidizado con un lecho fluidizado para la separación de silicio en un proceso integrado. Ambas variantes del procedimiento tienen el inconveniente del consumo extremadamente elevado de energía para el calentamiento del lecho fluidizado y la distribución granulométrica y el régimen de producción difícilmente controlables de las partículas germen de silicio.

El documento US 4314525 describe un proceso integrado adicional, en el cual gases que contienen silicio, particularmente silanos, se calientan hasta su temperatura de descomposición o por encima de su temperatura de descomposición. Con ello, el gas que contiene silicio se descompone con formación de partículas muy finas de silicio. Las partículas que se forman por esta separación en fase gaseosa homogénea se designan como núcleos. Las mismas pueden servir como partículas germen de silicio. Es inconveniente que los núcleos tienen un tamaño de grano comprendido en el intervalo nanométrico, e incluso por efectos de aglomeración solamente se forman partículas germen de silicio de pocos micrómetros. El empleo de tales partículas como partículas germen de silicio en un lecho fluidizado para la obtención de granulado de silicio, que tiene típicamente una granulometría comprendida en el intervalo de 50 \mum hasta varios milímetros, conduce a una descarga de una gran parte de estas partículas germen de silicio minúsculas con la corriente de gas fuera del reactor. Para evitar esto son necesarios dispositivos adicionales.

Además de estos procesos técnico-mecánicos o químicos se conocen también procedimientos de trituración puramente mecánicos para la producción de partículas germen de silicio. Conforme al resumen del documento JP 57-067019 (Shin Etsu Hondatai) se obtienen partículas germen de silicio a partir de granulado de silicio, triturando éste en una quebrantadora de rodillos dobles y fraccionándolo a continuación por tamizado. Se evita una contaminación de las partículas germen de silicio con otros elementos dotando de una capa de silicio la superficie de los rodillos. El apareamiento de materiales silicio-silicio entre los rodillos y el material a moler conduce sin embargo a un elevado desgaste de la capa de silicio en los rodillos, con lo que solamente son posibles intervalos de operación cortos de la máquina, hasta que tienen que cambiarse los rodillos.

Una mejora esencial en relación con el desgaste de los rodillos pero con una contaminación sólo reducida del material a moler aportado por el empleo de rodillos con una superficie de metal duro y geometría ajustada de la separación de los rodillos como se describe en el documento DE 102004048948.

Un procedimiento de trituración adicional describe el resumen del documento JP 08-109013. A saber, puede triturarse el silicio en fragmentos en un molino de púas para dar partículas germen de silicio. Desventajosamente, una construcción de este tipo es difícilmente posible a partir de un material exento de contaminación o poco contaminante. Debe contarse con una contaminación considerable del material a moler. En el caso de un empleo para la producción de silicio de alta pureza es por tanto imprescindible una purificación química húmeda intercalada aguas abajo de la superficie del producto molido.

US 4691866 describe un procedimiento en el cual granulado de silicio según el principio del inyector se acelera por medio de un chorro de gas a velocidades elevadas y se lanza contra un obstáculo fijo. Debido al choque, las partículas se trituran para dar las partículas germen de silicio deseadas. A fin de mantener pequeña la contaminación en este procedimiento, el obstáculo se fabrica preferiblemente de silicio. El apareamiento de materiales silicio-silicio conduce sin embargo, como se ha indicado ya en el caso del procedimiento de trituración con rodillos, a un desgaste considerable del obstáculo.

Molinos de chorro para la trituración de materiales muy puros se describen en Fokin, A. P.; Meinikov, V. D.: Grinding Mills in the Production of Ultrapure Substances - Zhurnal Vses. Khim. Ob-va im. D. I. Mendeleeva; Vol. 33, No. 4, pp. 62.70, 1988. En el caso de los molinos de chorro, el material de alimentación granular es acelerado por chorros de fluido de alta velocidad. Si estas partículas aceleradas chocan con partículas de velocidad menor, se llega a un esfuerzo de choque, con lo cual las partículas se desmenuzan dependiendo de su energía de choque.

US 3734413 publica un molino de chorro en lecho fluido que comprende una cámara de chorro cilíndrica dispuesta verticalmente con una tobera de chorro en el fondo de la cámara de chorro, por la cual puede introducirse una corriente de gas de molienda en la cámara de chorro, un clasificador de gravedad en contracorriente inmediatamente subsiguiente a la cámara de chorro y una entrada para un granulado de silicio.

Un molino de chorro en contracorriente para la producción de partículas germen de silicio se conoce por Rohatgi, Naresh K.; Silicon Production in a Fluidized Bed Reactor: Final Report - JPL Publication; No. 86-17, 1986.

En este procedimiento, las partículas son aceleradas por dos chorros de gas dirigidos uno contra otro y se lanzan unas contra otras, con lo cual se desmenuzan éstas. Sin embargo, los autores citan sólo un pequeño rendimiento, por lo que el granulado de silicio debe ser molido varias veces.

US 4424199 describe un procedimiento en el cual además de las otras corrientes de gas en un lecho fluidizado para la separación de silicio, se emplea un chorro de gas individual de alta velocidad, a fin de triturar una parte del granulado de silicio en el lecho fluidizado para dar partículas germen de silicio. En este procedimiento es ventajoso que no tiene que retirarse, molerse y reciclarse granulado alguno de silicio del reactor de separación, pero es inconveniente que también en este caso la tasa de producción y la distribución granulométrica resultante de las partículas germen de silicio son difícilmente controlables. Sin embargo, esto es necesario para un régimen de operación controlado de la separación en el lecho fluidizado. Además, el chorro de gas puede tener un efecto negativo sobre el proceso de separación en el lecho fluidizado. La idea de la molienda en chorro dentro del lecho fluidizado para la separación de silicio es recogida también de nuevo por S. Lord en la patente US 5798137.

La forma de construcción más sencilla de un molino de chorro es el molino de chorro en lecho fluido con chorro de gas dirigido verticalmente hacia arriba. En estos molinos de chorro, el chorro de gas acelera por una parte las partículas, pero por otra parte se encarga también de que las partículas se mantengan en suspensión en la cámara de molienda, es decir que se encuentren en estado fluidizado. Habitualmente, tales molinos están provistos de un dispositivo clasificador, que clasifica las partículas descargadas con la corriente de gas y conduce de nuevo las partículas gruesas al lecho fluidizado. Un dispositivo correspondiente se describe p.ej. en la patente US 4602743.

Fig. 1 muestra la construcción de un molino de chorro convencional en lecho fluidizado. En una disposición de este tipo, la entrada del gas de molienda (1) o del chorro de gas de molienda tiene lugar por una tobera de chorro (4) (realizada como tobera simple o como tobera Laval), que está situada en el fondo de la cámara de molienda (5). El material de alimentación (2) se conduce lateralmente a través de una admisión (6) en la cámara de molienda (5). En la cámara de molienda se forma a partir del gas de molienda (1) y las partículas un lecho fluidizado (7), en el cual las partículas aceleradas por el chorro de gas colisionan con otras partículas y se trituran. Las partículas trituradas se desprenden hacia arriba como corriente combinada (3) junto con la corriente de gas de molienda (1) a través de la cámara de molienda. El chorro de gas sirve por una parte para la aceleración y trituración subsiguiente de las partículas. Por lo demás, el chorro de gas de molienda (1) conduce sin embargo a un efecto de clasificación en la cámara de molienda. El chorro de gas entra de hecho localmente con velocidad muy alta en la cámara, pero debido al ensanchamiento del chorro y la interacción con las partículas la corriente de gas se distribuye luego uniformemente por toda la sección transversal de la cámara de molienda. Si la velocidad de caída de una partícula en la cámara de molienda es menor que la velocidad media del gas en la cámara de molienda (corriente volumétrica del gas de molienda (1) referida a la sección transversal de la corriente de la cámara de molienda), entonces ésta es transportada con la corriente de gas de molienda (1) fuera de la cámara de molienda (5). En los sistemas gas-partícula y especialmente en el caso de los procesos de tamizado en corriente de aire el tamaño de partícula cuya velocidad de caída corresponde exactamente a la velocidad media reinante del gas, p.ej. en un dispositivo clasificador por tamizado, se designa como granulometría de separación. La velocidad de caída de una partícula depende directamente de su granulometría, aumenta fuertemente con el tamaño de partícula creciente y puede calcularse p.ej. por medio de la fórmula indicada a continuación:

1

donde

2

3

donde

u_{ws}: velocidad de caída de la partícula individual

d_{p}: diámetro de la partícula

\nu: viscosidad cinemática del fluido

\rho_{s}, \rho_{f} densidad del sólido o del fluido

g: aceleración de la gravedad

Con el establecimiento de la corriente de gas de molienda y la sección transversal de la cámara de molienda se establecen por tanto también el tamaño de partícula de separación y con ello el límite superior de la distribución granulométrica del producto molido. Por consiguiente, por un aumento de aporte de energía en la cámara de molienda debido a un caudal de gas incrementado se hace mayor el tamaño de partícula de separación, y por consiguiente también el límite superior y como consecuencia la granulometría media de las partículas trituradas que se retiran de la cámara de molienda. Al mismo tiempo disminuye la concentración de sólidos en el lecho fluidizado. El aporte de energía y la granulometría a obtener están directamente relacionados uno con otro.

Los molinos de chorro son muy apropiados para la trituración de granulado de silicio de alta pureza, porque la trituración se realiza esencialmente por esfuerzo de choque de las partículas de silicio entre sí. Una fatiga de los elementos de construcción que están en contacto con las partículas, tiene sólo una pequeña importancia. Adicionalmente, los elementos de construcción respectivos pueden revestirse con un material no contaminante o sólo poco contaminante, o estar hechos completamente de este material. El aporte de energía para la trituración se realiza exclusivamente con el chorro de gas. Si se utilizan para ello gases de alta pureza, no hay en este caso fuente de contaminación alguna. El inconveniente esencial de los molinos de chorro convencionales para la producción de partículas germen de silicio estriba en que el campo de operación óptimo de estos dispositivos con arreglo a la técnica anterior se está limitado a tamaños de grano del producto molido de aprox. 2 \mum hasta 10 \mum, es decir en el campo de la denominada trituración finísima. En este campo, el consumo específico de gas es menor que 10 kg de gas por kg de sólidos [Perry, Robert H.; Green, Don W.: Perry's Chemical Engineer's Handbook, 7th Edition, - McGraw-Hill; 1997, Section 20-47]. Cuanto mayor es la granulometría del material de alimentación y el producto molido, tanto más ineficazmente trabaja el molino - el consumo específico de gas se hace mayor y el procedimiento es por ello antieconómico. Por esta razón se cambia habitualmente a otros procedimientos de trituración, como el procedimiento de trituración con rodillos indicado anteriormente.

En la patente US 5346141 se expone que un factor esencial para la eficacia de la molienda con chorro en lecho fluidizado para la producción de partículas germen de silicio es la concentración de sólidos en el lecho fluidizado, entendiéndose bajo concentración de sólidos la concentración volumétrica de partículas sólidas: una concentración de sólidos elevada en la zona de la tobera de chorro conduce a una fuerte disminución de la potencia del molino, por lo que esta patente propone realizar la molienda en un lecho fluidizado muy diluido con concentraciones de sólidos preferiblemente menores que 10% en volumen. Sin embargo, la potencia del molino que puede alcanzarse con esta disposición sigue siendo muy pequeña y está ligada a un consumo específico de energía o de gas elevado. En el Ejemplo 2 del documento US 5346141 se especifica para la trituración de granulado de silicio una granulometría media de
445 \mum, un consumo específico de nitrógeno de 48 kg de nitrógeno por kg de sólidos (Ejemplo 2: 200 litros/minuto de nitrógeno; 5,2 gramos/minuto de silicio), es decir un consumo de gas aprox. 5 veces mayor que el habitual en el caso de la molienda finísima con chorro. Adicionalmente, el rendimiento espacio-temporal es muy pequeño. Con arreglo a este documento, un aumento de la concentración de sólidos conduce a una disminución adicional de la potencia del molino.

Objeto de la presente invención es poner a disposición un dispositivo, que permite producir económicamente partículas germen de silicio con un tamaño de partícula de 50 \mum a 1000 \mum a partir de un granulado de silicio que tiene un tamaño de partícula de 300 \mum a 5.000 \mum, es decir de modo favorable en costes y en forma pura.

Este objetivo se resuelve por un dispositivo, que comprende una cámara de chorro cilíndrica dispuesta verticalmente (8) con una tobera de chorro (4) en el fondo de la cámara de chorro (8), por la cual una corriente de gas de molienda (1) puede introducirse en la cámara de chorro (8), un clasificador de gravedad en contracorriente inmediatamente subsiguiente a la cámara de chorro (8) y una entrada (6) para un granulado de silicio (2), caracterizado porque la cámara de chorro (8) tiene una longitud que es suficiente para un ensanchamiento de la corriente de gas de molienda en la sección transversal de la cámara de chorro y la cámara de chorro (8) tiene una sección transversal de flujo menor que el clasificador (9).

Fig. 2 representa un dispositivo correspondiente.

A fin de poder acelerar convenientemente las partículas individuales en un molino de chorro, es importante que el chorro de gas pueda formarse satisfactoriamente. Como se ha expuesto ya en US 5346141, esto es posible únicamente para pequeñas concentraciones de sólidos, dado que una concentración de sólidos alta en la zona de la tobera de chorro perturba la formación del chorro. Sin embargo, una concentración baja de sólidos es también inconveniente para la molienda, dado que las partículas aceleradas colisionan sólo con pequeña probabilidad con otras partículas. Por ello, el dispositivo correspondiente a la invención está construido de tal manera que las partículas se aceleran en un campo de pequeñas concentraciones de sólidos con una corriente de gas, y estas partículas son lanzadas luego a una zona de alta concentración de sólidos, donde las mismas colisionan con alta probabilidad con otras partículas, y se trituran.

El dispositivo correspondiente a la invención está sujeto a un menor desgaste que los dispositivos conocidos para la producción de partículas germen de silicio. Dicho dispositivo hace posible la producción de partículas germen de silicio que exhiben sin purificación ulterior una pequeña contaminación del producto y son particularmente apropiadas por tanto para la utilización como partícula germen de silicio en el procedimiento de lecho fluidizado para la producción de granulado de silicio de alta pureza, como materia prima para la industria electrónica y fotovoltaica.

En el dispositivo correspondiente a la invención se forma en la zona de transición de la cámara de chorro (8) al clasificador de gravedad en contracorriente (9) un lecho fluidizado limitado localmente hacia arriba y hacia abajo, la zona de molienda (10). La zona de molienda (10) exhibe una concentración elevada de sólidos, preferiblemente mayor que 20% en volumen, mientras que en la cámara de chorro (8) se alcanza solamente una concentración de sólidos pequeña, preferiblemente menor que 10% en volumen, y de modo particularmente preferible menor que 5% en volumen, pero mayor que 0,1% en volumen.

La concentración localmente alta de sólidos en el lecho fluidizado se alcanza porque la cámara de chorro está limitada hacia arriba por el clasificador de gravedad en contracorriente, cuya sección transversal de flujo es mayor que la sección transversal de flujo de la cámara de chorro y porque la corriente de gas de molienda debe atravesar el clasificador.

Las geometrías de la cámara de chorro y el clasificador de gravedad en contracorriente, así como la corriente de gas de molienda se ajustan preferiblemente entre sí de tal modo que en el clasificador de gravedad en contracorriente la velocidad media del gas corresponde a la velocidad de caída de las partículas más gruesas de la distribución granulométrica deseada de las partículas germen de silicio. Preferiblemente, el tamaño de grano de separación en el clasificador corresponde por tanto al límite superior de la distribución granulométrica deseada de las partículas germen de silicio. La velocidad media del gas de la corriente de gas de molienda (referida a la sección transversal de la cámara de chorro o del clasificador) en la cámara de chorro es mayor que en el clasificador. El tamaño de partícula de separación en la cámara de chorro es por tanto mayor que en el clasificador, pero no debería sobrepasar la región media de la distribución granulométrica de las partículas de silicio del material de alimentación, a fin de que todavía un número suficiente de partículas puedan ir a parar a la cámara de chorro.

Las partículas de silicio del material de alimentación que son mayores que el tamaño de grano de separación en el clasificador de gravedad en contracorriente, pero menores que el tamaño de grano de separación en la cámara de chorro, se recogen en la zona de molienda y forman un lecho fluidizado local con concentración elevada de sólidos. Únicamente las partículas de silicio del material de alimentación que son mayores que el tamaño de grano de separación en la cámara de chorro, van a parar a la cámara de chorro, se aceleran en ella y son lanzadas hacia el lecho fluidizado de concentración elevada de sólidos, donde las partículas se trituran. Las partículas de silicio suficientemente trituradas, que son menores que el tamaño medio de separación en el clasificador de gravedad en contracorriente, se retiran como producto molido con la corriente de gas del clasificador.

La ventaja de esta disposición reside en que las partículas que se encuentran en la cámara de chorro, análogamente al caso de un inyector de sólidos, se aceleran muy satisfactoriamente y son lanzadas luego a un lecho fluidizado de alta densidad, lo que conduce en el mismo a una trituración muy eficaz. Al mismo tiempo, la clasificación de gravedad en contracorriente conduce a un límite superior definido de la distribución granulométrica de las partículas germen de silicio obtenidas.

Con el dispositivo correspondiente a la invención pueden producirse partículas germen de silicio en el intervalo de tamaños de partícula de aprox. 50 \mum hasta 1000 \mum con una eficacia como la que es habitual en caso contrario sólo para la trituración finísima de partículas que tienen un tamaño comprendido en el intervalo de 2 a 10 \mum.

Se ha observado que puede alcanzarse una molienda particularmente eficaz, cuando la sección transversal de flujo (superficie) de la cámara de chorro se selecciona de modo que sea al menos 10% a 30%, preferiblemente 20% a 30%, menor que la sección transversal de flujo del clasificador de gravedad en contracorriente.

Se prefiere que la cámara de chorro tenga una longitud de al menos doble, preferiblemente 2 a 8 veces más larga que el tramo que requiere la corriente de gas de molienda desde la salida de la tobera hasta el ensanchamiento en la sección transversal de la cámara de chorro. Con el ensanchamiento habitual del chorro para los chorros exentos de gas de aprox. 18º a 20º (semiángulo) es posible fácilmente un dimensionamiento de la cámara de chorro.

Por la construcción de la cámara de chorro y el clasificador correspondientes a la invención se desacoplan uno de otra el aporte de energía por la corriente de gas de molienda y la granulometría a alcanzar. La granulometría de separación del clasificador de gravedad en contracorriente define por sí sola el límite superior de la distribución granulométrica del producto molido.

En una forma de realización preferida, el granulado de silicio no se suministra a la cámara de chorro, sino al clasificador. De este modo, el granulado de silicio se clasifica antes de entrar en la zona de molienda. Las partículas del material de alimentación, que son ya más pequeñas que la granulometría de separación del clasificador, se evacúan con la corriente de gas y no van a parar a la zona de molienda, en la cual su trituración llevaría consigo una formación indeseable de polvo fino.

En una forma de realización particularmente preferida, la alimentación del granulado de silicio al clasificador se realiza por encima de la cámara de chorro, donde con una unidad de pesada se determina continuamente el peso de partículas de silicio de la cámara de chorro y en el clasificador, y la dosificación del granulado de silicio puede regularse por medio de una unidad de regulación de tal modo que se alcanza una eficiencia óptima de la molienda.

La efectividad de la molienda depende acusadamente de la carga respectiva de la unidad molino-clasificador. Si se dosifica una cantidad demasiado pequeña de granulado de silicio en el primer clasificador, entonces la concentración de sólidos en la zona de molienda disminuye y la energía del chorro de gas no se aprovecha por completo. Si se dosifica una cantidad excesiva, entonces la zona de molienda y el primer clasificador están sobrecargados de partículas, y la potencia de molienda y el rendimiento de separación del primer separador disminuyen. Se ha comprobado que para una carga de aprox. 0,30 kg/h de sólidos por kg/h de gas, el peso de granulado de silicio en la unidad molino-clasificador puede mantenerse constante y se alcanza más de 75% de partículas germen de silicio contenidas en la región de granulometría objetivo referido al material de alimentación. En conformidad con la carga creciente, aumenta también la efectividad de la molienda. Por encima de una carga de aprox. 0,30 kg/h de sólidos por kg/h de gas, el peso de granulado de silicio en la unidad molino-clasificador aumenta continuamente, se sobrecarga la instalación y pasarán al producto partículas sin triturar.

A fin de que la instalación opere óptimamente, se incorpora por tanto preferiblemente en la unidad molino-clasificador un dispositivo de pesada (p.ej. por medio de una célula de pesada). Esta pesa preferiblemente de manera continua la unidad molino-clasificador, y determina por ejemplo con una computadora el peso de las partículas en esta unidad, la denominada retención ("hold-up"). Por la dosificación del granulado de silicio, controlada preferiblemente en la unidad computadora, se regula de tal modo el flujo cuantitativo de la dosificación que la retención se mantiene lo más constante posible.

La ventaja particular de esta disposición frente a una regulación pura de una cantidad de adición constante reside en que la distribución granulométrica del granulado de silicio repercute sólo en pequeño grado en el resultado de la molienda.

En una forma de realización preferida de la invención, el clasificador de gravedad en contracorriente está construido en forma de un clasificador en zigzag con sección transversal de flujo rectangular inmediatamente por encima y a continuación de la cámara de chorro, siendo la sección transversal de flujo del clasificador mayor que la sección transversal de flujo de la cámara de chorro. Los clasificadores en zigzag son conocidos en la técnica anterior y se describen por ejemplo en el documento de patente alemana DE 1135841. Los mismos ofrecen la ventaja de una mayor precisión de separación de las partículas en comparación con los clasificadores con paso de flujo lineal.

En esta forma de realización de la invención, la zona de molienda es una región local limitada estrechamente de alta concentración de sólidos en la región del ensanchamiento de la sección transversal de flujo desde la cámara de chorro hasta el clasificador en zigzag.

Preferiblemente, está conectado al primer clasificador un segundo clasificador de gravedad en contracorriente, que es preferentemente también un clasificador en zigzag con sección transversal de flujo rectangular, cuya sección transversal de flujo es de nuevo mayor que la del primer clasificador. Preferiblemente, las partículas molidas van a parar junto con la corriente de gas de molienda y eventualmente gas inyectado adicional desde el primer clasificador al segundo clasificador. En éste, dependiendo de la granulometría de separación de este clasificador, partículas definidas, por regla general indeseables, molidas demasiado finamente, son arrastradas hacia arriba con la corriente de gas y la fracción de granulometría deseada de las partículas germen de silicio cae hacia abajo a un depósito. Las partículas de silicio molidas demasiado finamente pueden separarse de la corriente de gas residual, p.ej. por medio de un ciclón y un filtro.

Preferiblemente, la zona de entrada del gas está provista al menos de un clasificador y respectivamente de una entrada de gas adicional, a fin de hacer posible un ajuste fino ulterior de las granulometrías de separación de los clasificadores. En este caso puede alimentarse respectivamente una corriente de gas adicional, con lo cual la granulometría de separación de los clasificadores se desplaza respectivamente hacia granulometrías mayores. Como gas de clasificación se utiliza preferiblemente nitrógeno de alta pureza.

Por el dimensionamiento de la sección transversal de flujo de ambos clasificadores de gravedad en contracorriente, de la sección transversal de la tobera de gas de molienda, del ajuste de la presión inicial de la tobera y de las corrientes de gas de las entradas de gas adicionales de los clasificadores, pueden fijarse el límite superior y el límite inferior de la distribución granulométrica de las partículas germen de silicio: en general se fija por la presión inicial de la tobera y el diámetro de la tobera, con arreglo a las leyes generales para gases compresibles, el flujo de gas y la velocidad máxima del chorro. De este modo se fija también el aporte de energía para la trituración. El dimensionamiento de los clasificadores se realiza, así pues, de tal modo que junto con el flujo de gas dado se obtiene en todos los casos la granulometría de separación deseada.

Asimismo, el polvo fino producido, por regla general indeseable, puede recuperarse exento de contaminación o con muy poca contaminación, cuando la unidad para la separación del polvo fino de la corriente de gas residual se construye de acuerdo con la instalación. Para ello es particularmente conveniente el empleo de un ciclón y un filtro revestidos - preferiblemente un filtro de tela con tejido de material sintético de PTFE de alta pureza.

El dispositivo correspondiente a la invención no exhibe ninguna parte móvil, a excepción de la unidad dosificadora para la entrada del material de alimentación. El dispositivo posee además una geometría sencilla. Esto es particularmente favorable para un revestimiento con un material no contaminante o sólo poco contaminante. Un material de revestimiento no contaminante es p.ej. silicio monocristalino, cuya pureza es igual o mayor que la del material de alimentación. Bajo materiales poco contaminantes se entienden materiales que tienen una pureza elevada y cuya proporción de materiales que repercuten negativamente en las propiedades técnicas de aplicación (sobre todo boro, fósforo, metales) es muy pequeña, preferiblemente menor que 100 ppm en peso, como p.ej. materiales sintéticos de alta pureza, que se han fabricado sin aditivos (fotoestabilizadores y estabilizadores térmicos, antioxidantes, adyuvantes de transformación, modificadores, agentes ignifugantes) (polietileno, polipropileno, politetrafluoretileno, poliuretano, copolímero etileno-tetrafluoretileno, copolímero perfluoroalcoxi o Halar®).

La invención se refiere también a un proceso para la trituración de granulado de silicio para dar partículas germen de silicio con empleo de un molino de chorro correspondiente a la invención, que ofrece no sólo las ventajas sino también la eficiencia de un molino de chorro al nivel de la molienda en chorro muy fino.

Por este proceso se tritura granulado de silicio de tal manera que a partir del granulado de silicio en la zona de molienda se forma un lecho fluidizado con alta concentración de sólidos, y que las partículas individuales de silicio del granulado de silicio en una cámara de chorro cilíndrica, en la cual solamente existe una concentración baja de sólidos, son aceleradas por una corriente de gas de molienda de alta velocidad y chocan contra el lecho fluidizado de alta concentración de sólidos, con lo cual el granulado de silicio y las partículas de silicio se trituran.

Bajo concentración alta de sólidos debe entenderse preferiblemente una concentración volumétrica de sólidos de 20 a 50% en volumen.

Bajo concentración baja de sólidos debe entenderse una concentración volumétrica de sólidos menor que 10% en volumen, preferiblemente menor que 5% en volumen, pero mayor que 0,1% en volumen.

El granulado de silicio a triturar tiene preferiblemente un tamaño de 300 \mum a 5.000 \mum.

Las partículas germen de silicio obtenidas tienen preferiblemente un tamaño de 50 \mum a 1000 \mum, de modo particularmente preferible predominantemente 150 \mum a 500 \mum, estando comprendido de modo particularmente preferible el valor mediano referido a masa de la distribución granulométrica entre 300 \mum y 400 \mum, y siendo la proporción en masa de partículas menores que 150 \mum y mayores que 500 \mum menor que 10%.

Como gas de molienda se emplea preferiblemente un gas de alta pureza, entendiéndose bajo alta pureza una proporción de impurezas no mayor que 5 ppm. Por ejemplo pueden emplearse aire, argón o nitrógeno purificados, preferiblemente nitrógeno purificado con una pureza mayor que 99,9995% vol.

El chorro de gas de molienda está dirigido de modo preferible verticalmente hacia arriba. Para la aceleración eficaz de las partículas son necesarias velocidades de entrada en la tobera mayores que 300 m/s, ajustándose preferiblemente entre velocidades de 400 y 800 m/s. En el caso de la geometría de la cámara de chorro y el caudal de gas predeterminados, la velocidad puede ajustarse por el diámetro de la tobera. El caudal puede ajustarse fácilmente por ajuste de la presión de gas delante de la tobera.

La corriente de gas de molienda y la sección transversal de flujo de la cámara de chorro deben ajustarse de tal manera que la granulometría de separación en la cámara de chorro sea mayor que las partículas más gruesas de la distribución granulométrica deseada de las partículas germen de silicio, y menor que la granulometría media de las partículas de silicio del material de alimentación.

El proceso correspondiente a la invención exhibe un consumo específico de gas reducido, preferiblemente inferior a 10 kg de gas por kg de producto molido, y hace posible al mismo tiempo un alto rendimiento de partículas germen de silicio.

El proceso correspondiente a la invención hace posible una trituración exenta de contaminación de un granulado de silicio, haciendo posible además la producción de partículas germen de silicio con una distribución granulométrica estrecha definida, sin que el producto molido deba someterse a un tamizado subsiguiente. Un paso de tamizado adicional significaría un mayor consumo de trabajo y posible contaminación. Además, se reduciría el rendimiento de partículas de silicio, expresado en cantidad de partículas de silicio obtenidas por cantidad de material de alimenta-
ción.

Se producen partículas germen de silicio con un tamaño de 50 \mum a 1000 \mum, de modo particularmente preferible con predominio de 150 \mum a 500 \mum, estando comprendido de modo particularmente preferible el valor mediano referido a masa de la distribución granulométrica entre 300 \mum y 400 \mum, y siendo la proporción másica de partículas menores que 150 \mum y mayores que 500 \mum inferior a 10%.

Esta distribución granulométrica estrecha definida de las partículas germen de silicio de alta pureza es deseable, dado que el material más fino durante la dosificación de las partículas germen de silicio en un reactor de separación en lecho fluidizado se descargaría inmediatamente con la corriente de gas residual. Las partículas germen de silicio más gruesas crecerían adicionalmente en el lecho fluidizado y perturbarían con ello la distribución granulométrica en el lecho fluidizado.

Por el proceso correspondiente a la invención pueden molerse selectivamente, además de las partículas germen de silicio para la separación en lecho fluidizado, otros granulados de silicio para aplicaciones particulares. Se trata especialmente de aplicaciones que requieren una distribución granulométrica definida y muy fina y una pureza extremada, como por ejemplo las partículas de silicio que son necesarias como material base en la industria fotovoltaica y la electrónica.

La Fig. 3 muestra una forma de realización particularmente preferida del dispositivo correspondiente a la invención. Como ejemplo de este dispositivo se describe a continuación una forma de realización preferida del proceso correspondiente a la invención:

Desde un recipiente de carga inicial (11) se dosifica el granulado de silicio (2) por medio de un dispositivo dosificador (12) a través de una tubería de entrada (6) en el primer clasificador en zigzag (9). Inmediatamente por debajo del primer clasificador (9) se encuentra la cámara de chorro (8). Se inyecta en ésta la corriente de gas de molienda (1) a través de una tobera Laval (4). Para el ajuste de la corriente de gas de molienda se utiliza un estrangulador (13). En la transición entre la cámara de chorro (8) y el primer clasificador (9) se forma un lecho fluidizado, la zona de molienda (10). A través de las entradas de gas (14) puede alimentarse una corriente de gas adicional (15) para el ajuste de la clasificación. Mediante compensadores (16), (17) y (18) se desacoplan la cámara de chorro (8) y el primer clasificador (9) del resto de la instalación. Un dispositivo de pesada (19) determina el peso de la cámara de chorro (8), el primer clasificador (9) y las partículas que se encuentran en su interior. Con una unidad de cálculo (20) se determina a partir de ello el peso de las partículas en la unidad cámara de molienda-clasificador. Este valor sirve como magnitud piloto para la regulación de la dosificación del material de alimentación. Las partículas con un diámetro menor que el grano de separación del primer clasificador (9), van a parar desde el primer clasificador (9) junto con la corriente de gas de molienda y eventualmente gas de clasificación adicional, a través de una tubería de conexión (21), al segundo clasificador en zigzag (22). Las partículas en la región granulométrica objetivo deseada caen hacia abajo. La corriente de partículas (23) se recoge en un depósito. A través de las entradas de gas (24) puede alimentarse al segundo clasificador (22) una corriente de gas adicional (25) para el ajuste de la segunda clasificación. Las partículas demasiado finas se retiran junto con la corriente de gas de molienda y eventualmente gas de clasificación adicional hacia arriba desde el segundo clasificador (22). En un ciclón (26) y un filtro conectado aguas abajo (27) se separan estas partículas de la corriente de gas. La corriente de gas así purificada (28) se evacua de la instalación. Las partículas molidas demasiado finamente caen del ciclón y el filtro hacia abajo. Las corrientes de partículas respectivas (29) y (30) pueden recogerse de nuevo en el depósito.

De modo particularmente preferido, las partes que entran en contacto con las partículas de silicio del dispositivo correspondiente a la invención se componen de una envoltura metálica exterior con una pared interior que está provista de un recubrimiento. Como recubrimiento se emplea silicio en forma mono- o policristalina o un material sintético, preferiblemente polietileno, polipropileno, politetrafluoretileno, poliuretano, copolímero etileno-tetrafluoretileno, copolímero perfluoroalcoxi o Halar®. Los materiales se emplean preferiblemente en forma muy pura.

De modo particularmente preferido se incorporan en una cámara de chorro recubierta de este tipo y/o en un clasificador recubierto de este tipo revestimientos interiores, preferiblemente de silicio policristalino o monocristalino o cuarzo, en arrastre de forma. Los materiales se emplean preferiblemente en forma muy pura. No es necesaria una empaquetadura entre los revestimientos interiores o entre el recubrimiento y el revestimiento interior.

En la realización del proceso correspondiente a la invención, el polvo fino de silicio llena los intersticios entre los revestimientos interiores o entre el recubrimiento y el revestimiento interior, de tal manera que estos intersticios aportan una duración incrementada de la operación.

Aun cuando comparativamente a otros procesos de trituración el desgaste juega un papel subordinado, se ha observado que los componentes cámara de chorro, transición cámara de chorro-clasificador y primer clasificador están sujetos a un mayor desgaste que los restantes componentes que conducen al producto (el desgaste es aproximadamente un factor de 10 a 100 veces mayor). Por esta razón, en otra forma de realización preferida los componentes cámara de chorro, transición cámara de chorro-clasificador y primer clasificador están revestidos interiormente sólo con poliuretano, dado que el poliuretano ha demostrado ser particularmente resistente al desgaste.

Una comparación de los análisis del material de alimentación y las partículas germen de silicio obtenidas indica que con un dispositivo de este tipo puede realizarse la molienda prácticamente sin contaminación alguna.

Fig. 1 muestra la estructura de un molino de chorro con lecho fluidizado convencional.

Fig. 2 muestra la estructura de un dispositivo correspondiente a la invención.

Fig. 3 muestra una forma de realización preferida del dispositivo correspondiente a la invención.

Las flechas negras de las Figuras 1 a 3 marcan en cada caso el camino de la corriente de gas en el dispositivo.

Las Figuras 4, 5 y 6 ilustran la conducción del flujo y el concepto de revestimiento preferido del dispositivo.

Fig. 4 muestra una sección transversal a través de una cámara de chorro (32) perpendicularmente a la dirección de la corriente de gas de molienda. La sección transversal de flujo para la corriente de gas de molienda (31) es circular. La unidad básica metálica de la cámara de chorro (32) está provista interiormente con un recubrimiento de material sintético de alta pureza (33). El canal de flujo está limitado por un revestimiento interior de silicio (34).

Fig. 5 muestra una sección transversal a través de un clasificador en zigzag perpendicularmente a la dirección de la corriente de gas de molienda. La sección transversal de flujo para la corriente de gas de molienda (35) es rectangular. La unidad básica metálica (36) está provista interiormente con un recubrimiento de material sintético de alta pureza (37). El canal de flujo está limitado por un revestimiento interior de silicio (38).

La sección transversal de flujo para la corriente de gas es en el primer clasificador mayor que en la cámara de flujo. La sección transversal de flujo para la corriente de gas es en el segundo clasificador mayor que en el primer clasificador.

Fig. 6 muestra un corte longitudinal a través de una parte de la cámara de chorro en la dirección de la corriente de gas de molienda e ilustra el montaje de los revestimientos interiores de silicio (34a) y (34b). los revestimientos interiores (34a) y (34b) están montados en arrastre de forma en las unidades básicas metálicas de la cámara de chorro (32) provistas de un recubrimiento de material sintético de alta pureza (33). No son necesarios una fijación o un pegado particulares. Los revestimientos interiores individuales (34a) y (34b) están unidos entre sí por resaltos hacia delante y hacia atrás. La hendidura (39) que se forma con ello se rellena durante la operación de la instalación con polvo fino y estabiliza adicionalmente el revestimiento interior. Una contaminación del producto molido por retromigración del revestimiento interior no puede producirse debido al recubrimiento de material sintético.

El ejemplo siguiente sirve para ilustración adicional de la invención:

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Ejemplo 1

En una instalación de molienda, como la representada en Fig. 3, se trituró granulado de silicio de alta pureza. El objetivo de la molienda era producir a partir de granulado de silicio con una distribución granulométrica entre 250 \mum y 4000 \mum para un diámetro medio (referido a masa) de 711 \mum, partículas de silicio con una distribución granulométrica entre aproximadamente 150 \mum y 500 \mum, cuyo diámetro medio (referido a masa) debía estar comprendido entre
300 \mum y 400 \mum.

La sección transversal de flujo de la cámara de chorro era 3020 mm^{2}, la sección transversal de flujo del primer clasificador en zigzag era 4200 mm^{2}, y la sección transversal de flujo del segundo clasificador en zigzag era
19600 mm^{2}. La tobera de la corriente de molienda, una tobera Laval, tenía una sección transversal circular muy estrecha con un diámetro de 4 mm. La cámara de chorro tenía una longitud de 550 mm.

La instalación de molienda se hizo funcionar durante 14,5 horas. La dosificación media del material de alimentación era en este caso 17,83 kg/h. A través de la tobera Laval se ajustó como corriente de gas de molienda 52 Nm^{3}/h de nitrógeno purificado de la calidad 5.5 (pureza > 99,9995%), por lo que la carga era como promedio aprox. 0,274. En el primer clasificador no se dosificó cantidad alguna de corriente de gas de clasificación adicional. En el segundo clasificador se dosificaron 4 Mm^{3}/h de nitrógeno purificado como corriente de gas de clasificación adicional.

Con ayuda de un dispositivo de filtración con succión en la corriente de gas residual de la instalación se mantuvo la presión en la combinación cámara de chorro-clasificador aproximadamente al nivel atmosférico (1013 hPa +/-
100 hPa).

Durante el proceso de molienda se ajustó por medio de un dispositivo de pesada, como se ha descrito, la cantidad de granulado de silicio en la cámara de chorro y el primer clasificador a un nivel constante de 2,5 kg.

Debido a las dimensiones y las corrientes de gas se obtuvo para la cámara de chorro una granulometría de separación de 623 \mum, para el primer clasificador una granulometría de separación de 516 \mum y para el segundo clasificador una granulometría de separación de 140 \mum.

En total se molieron 258,5 kg de granulado de silicio, del cual se recogieron 235 kg como producto molido bajo el primer clasificador. Bajo el ciclón se recogieron 20,7 kg de partículas finas, y en el filtro se separaron de la corriente de gas 2,8 kg adicionales de partículas muy finas.

Fig. 7 muestra las distribuciones acumuladas de paso a través, referidas a masa, del material de alimentación (granulado de silicio) y el producto molido (partículas germen de silicio). Fig. 8 muestra las densidades de distribución referidas a masa del material de alimentación (granulado de silicio y el producto molido (partículas germen de silicio). Las partículas germen de silicio tenían un diámetro medio (referido a masa) de 337 \mum. La proporción de contenido grueso y fino no deseado (mayor que 500 \mum o menor que 150 \mum), era aprox. 8%).

El consumo específico de nitrógeno era 3,93 kg de gas por kg de material de alimentación o 4,32 kg de gas por kg de producto molido. El rendimiento de producto molido referido a material de alimentación era 90,9%, y el rendimiento de producto molido en la región de tamaño de grano objetivo comprendida entre 150 \mum y 500 \mum referido al material de alimentación era 83,6%.

El material de alimentación y el producto molido se estudiaron conforme a ASTM F1724-01 por espectrometría de masas (ICP-MS: espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente) en cuanto a contaminación metálica. Los resultados para los metales hierro, cromo y níquel eran tanto para el material de alimentación como para el producto molido, inferiores en todos los casos a los límites de detección del procedimiento de análisis. Los límites de detección eran de 2100 partes por mil en peso para hierro, 170 partes por mil en peso para cromo y 400 partes por mil en peso para níquel. Una contaminación metálica del granulado de silicio durante la molienda estaba comprendida por consiguiente como máximo en la región de o por debajo de los límites de detección del procedimiento de análisis.

Claims

1. Dispositivo para la producción de partículas germen de silicio con un tamaño de 50 \mum a 1000 \mum a partir de un granulado de silicio con un tamaño de 300 \mum a 5000 \mum que comprende una cámara de chorro (8) cilíndrica dispuesta verticalmente con una tobera de chorro (4) en el fondo de la cámara de chorro (8), a través de la cual puede introducirse una corriente de gas de molienda (1) en la cámara de chorro (8), un clasificador de gravedad en contracorriente (9) que está conectado inmediatamente a continuación a la cámara de chorro (8) y una entrada (6) para un granulado de silicio, caracterizado porque la cámara de chorro (8) tiene una longitud que es suficiente para un ensanchamiento de la corriente de gas de molienda en la sección transversal de la cámara de chorro y la cámara de chorro (8) tiene una sección transversal de flujo menor que la del clasificador de gravedad en contracorriente (9).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la sección transversal de la cámara de chorro (8) es al menos 10% a 30%, preferiblemente 20% a 30%, menor que la sección transversal del clasificador de gravedad en contracorriente.

3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la cámara de chorro (8) es al menos dos veces más larga, preferiblemente 2 a 8 veces más larga que el tramo que necesita la corriente de gas de molienda (1) desde la salida de la tobera (4) hasta el ensanchamiento en la sección transversal de la cámara de chorro.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la entrada (6) del granulado de silicio (2) tiene lugar en el clasificador.

5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque existe una unidad de pesada (19), que determina el peso de partículas de silicio en la cámara de chorro (8) y el clasificador (9).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el peso de partículas de silicio puede ajustarse por medio de una unidad de regulación para la dosificación del granulado de silicio (2) de tal manera que puede alcanzarse una eficiencia óptima de la molienda.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el clasificador de gravedad en contracorriente (9) es un clasificador en zigzag con sección transversal de flujo rectangular.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque al primer clasificador de gravedad en contracorriente (9) está conectado un segundo clasificador de gravedad en contracorriente (22), preferiblemente un clasificador en zigzag con sección transversal de flujo rectangular, que es mayor que la sección transversal de flujo del primer clasificador.

9. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en la región de entrada de un clasificador (9, 22), existe una entrada de gas adicional (14, 24) para un gas de clasificación.

10. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las partes que entran en contacto con las partículas de silicio se componen de una envoltura metálica exterior con una pared interior que está provista de un recubrimiento.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el recubrimiento se compone de silicio en forma mono- o policristalina o de un material sintético, preferiblemente polietileno, polipropileno, politetrafluoretileno, poliuretano, etileno-tetrafluoroetileno o Halar®.

12. Dispositivo según la reivindicación 10 ó 11, caracterizado porque en las piezas provistas del recubrimiento está incorporado en arrastre de forma un revestimiento interno, preferiblemente de silicio o cuarzo policristalino o monocristalino, en arrastre de forma (sic).

13. Procedimiento para la trituración de granulado de silicio para dar partículas germen de silicio con empleo de un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual un granulado de silicio se tritura de tal manera que a partir del granulado de silicio en la zona de molienda (10) se forma un lecho fluidizado (7) con alta concentración de sólidos, y que las partículas individuales de silicio del granulado de silicio en una cámara cilíndrica de chorro (8), en la cual existe sólo una pequeña concentración de sólidos, son aceleradas por una corriente de gas de molienda de alta velocidad y chocan contra el lecho fluidizado (7) que tiene una concentración elevada de sólidos, con lo cual el granulado de silicio y las partículas de silicio se trituran.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque la elevada concentración de sólidos está comprendida entre 20 y 50% en volumen y la pequeña concentración de sólidos es menor que 10% en volumen, preferiblemente menor que 5% en volumen, pero mayor que 0,1% en volumen.

15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque las partículas de granulado de silicio a triturar tienen un tamaño de 300 \mum a 5.000 \mum.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque como gas de molienda (1) se emplea aire, argón o nitrógeno, de modo particularmente preferido nitrógeno purificado con una pureza mayor que 99,9995% mol.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque el chorro de gas de molienda entra en la cámara de chorro (8) con una velocidad en la tobera mayor que 300 m/s.