(介绍)在全球光伏产业链中,高纯度硅料是光伏企业生产太阳能电池所需要的核心原料。目前85%以上的太阳能电池都是用晶体硅(多晶和单晶)片制成的。生产多晶硅的副产品——四氯化硅是高毒物质。它具有潜在的极大危险,不仅有毒,还污染环境——用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地——回收成本巨大。
当前国际上主要有两种方法处理四氯化硅:1)在高温高压下利用氢气将其还原为多晶硅的主要原料三氯氢硅,其一次转化率是关键;2)利用四氯化硅生产高附加值的气相法白炭黑(气相二氧化硅)。
1)为还原成三氯氢硅,我国大部分企业都使用的是“热氢化”方式,也就是在1250℃的高温下,把四氯化硅加上氢气,制造出“三氯氢硅”;后者又能继续作为生产多晶硅的原料。但国外的成熟技术则是“冷氢化”,即在650℃的温度下加氢、添加“硅粉”,生产出“三氯氢硅”。“冷氢化”相比“热氢化”,可节省三分之一能耗,产生更多的三氯氢硅,从而降低原材料采购成本。
2)对多晶硅副产物三氯氢硅、四氯化硅经过多级精馏提纯等化学处理,可生成白炭黑、氯化钙等。白炭黑是一种精细化工产品,主要用作橡胶的补强剂及填充剂以制造白色、彩色或透明的橡胶制品,改善橡胶制品的抗拉强度、抗撕裂性和耐磨性,并保持橡胶制品的浅色和透明的特点。同时,被广泛应用于塑料、油漆、油墨、造纸、制药、日用化学品、食品等各个领域,具有巨大的开发潜力和广阔的发展前景。氯化钙是多用途干燥剂、脱水剂、致冷剂、防冻剂、防火剂、沉淀剂等等,用途广泛。
目前我国有多个千吨级多晶硅项目。多晶硅产品纯度高,工艺要求严格,行业技术进步快,研究费用投入大,生产中的副产物和三废处理投入较大,产业链和规模效应明显,国内多晶硅厂家今后也会在人才、生产成本、产品质量和价格等方面面临严峻挑战。在技术方面要大力发展的有:第一,先进的SiHCl3生产技术;第二,多级精馏技术和设备;第三,大型节能还原炉技术;第四,生产过程废弃物的循环利用技术;第五,贯穿生产线的节能和清洁生产技术。
posted by Jack Zhong.
参考链接:
1、规模生产及副产品回收是多晶硅企业难题
2、多晶硅企业命系装备和技术
3、多晶硅副产品回收利用项目
4、利用多晶硅的副产物四氯化硅年产1000吨气相白炭黑
5、多晶硅生产:毒污染高节能决不容忽视
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