在多晶硅的生產中,還會產生一定的廢氣和殘液,目前我們的催化燃燒設備已經比較先進,對以前的處理技術進行了改進,已經達到了較高的水平。
多晶硅是太陽能和微電子產業的關鍵原材料,隨著我國太陽能產業的快速發展,多晶硅的需求量也與日俱增。目前,多晶硅工藝技術空前活躍。主要有西門子法、冶金法、等離子法、硅烷法、流化床法、熔鹽電解法、無氯工藝技術等。西門子法是通過氣相沉積的方式生產柱狀多晶硅。為了提高原料利用率,在原基礎上采用閉環式生產工藝即改良西門子法。改良西門子工藝生產的多晶硅產能約占世界總產能的80%。
國內外對西門子法制備高純多晶硅的研究較多。如張玉等人采用催化化學氣相沉積法制備多晶硅薄膜;美國M.M.Dahl等人研究了多晶硅在流化床中的微觀結構和顆粒生長。此外,多晶硅的生產技術還有碳熱還原法、區域熔煉法等。碳熱還原法是利用高純碳還原二氧化硅制取多晶硅,區域熔煉法是利用金屬定向凝固原理將金屬級硅提純到、太陽能級硅的。
廢氣和殘液的處理
在多晶硅制備中有大量的廢氣和廢液產生,國內多數單位通常先用水洗水解,然后通過NaOH中和廢氣處理和殘液處理工序。
廢氣凈化
氯硅烷分離提純工序各精餾塔頂排放的含氯硅烷、氮氣的廢氣,及含氯硅烷、氫氣、氮氣、氯化氫的多晶硅還原爐置換吹掃氣和多晶硅還原爐事故排放氣等,被送進尾氣洗滌塔組,用水(鹽酸溶液)洗滌,廢氣中的氯硅烷與水發生以下反應而被除去:
SiHCl3+2H2O=SiO2+3HCl+H2
SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl
SiH2Cl2+2H2O=SiO2+2HCl+H2
出尾氣處理塔頂含有氮氣和氫氣的廢氣經液封罐放空,出尾氣處理塔塔底含有SiO2固體的鹽酸溶液用泵送入工藝廢料處理工序。