单晶硅（多晶硅）提纯工艺研究分析及改进？ 废硅粉多少钱一吨

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一、单晶硅（多晶硅）提纯工艺研究分析及改进？

一、单晶硅（多晶硅）提纯工艺研究分析及改进？

改良西门子法是由氯气和氢气合成氯化氢(或外购氯化氢)，氯化氢和工业硅粉在一定温度下合成三氯氢硅，然后分离、精馏、提纯三氯氢硅。纯化的三氯硅烷在氢还原炉中进行CVD反应以生产高纯度多晶硅。

国内外现有多晶硅厂大多采用这种方法生产电子级和太阳能级多晶硅。

(1)石英砂在电弧炉中熔炼提纯至98%，生成工业硅，其化学反应为SiO2 CSi CO2。

(2)为了满足高纯度的需要，必须进一步提纯。工业硅被粉碎，并在流化床反应器中与无水氯化氢(HCl)反应，以产生待溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。其化学反应Si HClSiHCl3 H2反应温度为300度，反应为放热反应。同时形成气体混合物( 2，10891，Si 108913，SiC 14，Si)。

(3)第二步产生的气态混合物需要进一步提纯分解：过滤硅粉，冷凝Si 13和SiC 14，而气态的 2和 1则返回反应或排入大气。然后分解冷凝液Si 13和SiC 14，提纯三氯氢硅(多级蒸馏)。

(4)将提纯后的三氯氢硅在H2气氛下通过高温还原工艺还原沉积出高纯三氯硅烷，生成多晶硅。其化学反应SiHCl3 H2Si HCl。

三氯氢硅氢还原工艺详解：

经氯硅烷分离提纯工艺精制后的三氯氢硅被送至该工艺中的三氯氢硅汽化器，用热水加热汽化；还原尾气干法分离过程返回的循环氢流经氢气缓冲罐后，也进入汽化器，与三氯氢硅蒸汽形成一定比例的混合气体。

来自三氯氢硅汽化器的三氯氢硅和氢气的混合气体被送入还原炉。在还原炉中通电的热硅芯/硅棒表面，发生三氯氢硅的氢还原反应，生成的硅析出，使硅芯/硅棒直径逐渐增大，直至达到规定尺寸。氢气还原反应同时生成二氯二氢硅、四氯化硅、氯化氢和氢气，与未反应的三氯氢硅和氢气一起送出还原炉，经还原尾气冷却器中的循环冷却水冷却后，直接送至还原尾气干法分离工序。

向还原炉筒夹套中通入热水，将炉内热硅芯辐射到炉筒内壁的热量带走，保持炉筒内壁的温度。从炉筒夹套排出的高温热水被送至热能回收工序，经余热锅炉产生的蒸汽冷却后，被回收至该工序还原炉夹套中使用。

安装硅芯后，启动前用水力喷射真空泵对还原炉抽真空，然后用氮气置换炉内空气，再用氢气置换炉内氮气(抽真空)，然后加热运行。因此，启动阶段要将氮气和少量真空泵水(可作为清洁污水排放)排入环境空气中；在停炉和开炉阶段(每5-7天一次)，还原炉内含有氯硅烷、氯化氢和氢气的混合气体先用氢气压入还原尾气干法回收系统回收，再用氮气置换，然后放空，取出多晶硅产品，取出废石墨电极，视情况冲洗炉内超纯水，因此在停炉阶段会产生氮气、废石墨和清洗废水。氮气是无害气体，所以在正常情况下，在还原炉的启动和停止阶段没有有害气体排放。废石墨由原厂回收，清洗废水送至本项目含氯酸碱废水处理系统处理。

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