多晶硅生产的节能减排措施.PDFVIP

多晶硅生产的节能减排措施: 第37卷 第2期 有色金属加工 Vol.37 No.2 2008年4月 NONFERROUSMETALSPROCESSING April2008 多晶硅生产的节能减排措施 苏 维 (洛阳有色金属加工设计研究院，河南洛阳471039) 摘 要:针对多晶硅生产中氯硅烷副产物的特性，采用先进的回收技术，将大量副产物转化为生产原料，大大 降低了生产成本，同时减少了污染物排放量。 关键词:多晶硅;氯硅烷;回收;节能减排 中图分类号:TN304.11 文献标识码:A 文章编号:1671-6795(2008)02-0057-03 2.1SiHC13提纯 1 前言 外购的SiHC13含少量SiH2C12,Sici,，必须通过粗 馏和精馏系统进行提纯。粗馏塔除去大部分低沸物 多晶硅不仅是信息产业的基础材料，而且也是实 (SiH2Cl:等)及高沸物(Sici‘等)，然后送精馏系统。 现光电转换(如太阳能发电)的理想材料。为促进我 精馏塔除去的低沸物和高沸物返回粗馏系统，精馏塔 国光伏产业和电子信息产业的持续快速发展，国家发 顶产出高纯SiHC13。粗馏塔除下的为氯硅烷副产物。 改委将“光伏硅材料的技术开发”列人 《可再生资源产 2.2 SiHC13还原为多晶硅 业发展指导目录》;2005年国家发展与改革委员会发 精馏提纯的高纯SiHC13与高纯氢气按适宜的摩 布的第40号令 《产业结构调整指导目录》将6英寸以 尔配比进人还原炉，在1050℃的硅芯发热体表面上 上的单晶硅、多晶硅及晶片列人当前国家重点鼓励发 沉积、生成多晶硅: 展的产品。这些都为多晶硅的产业化发展提供了强 SiHC13+H,=Si+3HC1t 有力的政策支持，使我国硅材料产业跨人一个新的发 副反应如下: 展时期。 4SiHC13=Si+3SiCl,+2H2T 多晶硅生产属于高新科技项目，但多晶硅生产过 2.3 多晶硅除杂 程中产生大量的SiCl,,SiH2C12,SiHC13等氯硅烷副产 2.3.1腐蚀 物，使生产成本居高不下;部分氯硅烷及HCl进人尾 为清除产品表面的Si颗粒及Si0:杂质，需用浓 气，既增加了尾气处理成本，也增大了污染物的排放 硝酸和氢氟酸的混合酸进行腐蚀处理。腐蚀处理在 量，废水中的Cl浓度达1700-2500mg/L。如何有 通风柜内进行，生产过程中挥发含HF,NOx的有害气 效解决氯硅烷副产物的出路是降低多晶硅生产成本、 体，同时产生含HN03,Si,HF,H,Si凡,Sio:的废液: 实现节能减排的关键，也是目前多晶硅生产企业面临 4HN03+Si+6HF==H,SiF6+4N02T+4H20 的重大技术难题。我们在某多晶硅项目设计中，研究 SiO2 +6HF=H2SiF6+2H20 开发出了氯硅烷副产物的先进回收技术，将大量副产 2.3.2 清洗 物转化为生产原料，使生产成本大幅度降低，同时也 经腐蚀处理后的硅片送人清洗槽，清除表面粘附 实现了节能减排的目的。 的HN03;Si,HF,H,SiF6等物质后进行包装。清洗废