Polysilicium de haute pureté

Le polysilicium de haute pureté est la matière première de base de l'industrie électronique et de l'industrie solaire photovoltaïque. C'est un produit intermédiaire extrêmement important dans la chaîne de l'industrie des produits en silicium et il a un impact profond sur le développement de l'économie nationale de mon pays. , des problèmes techniques et des lacunes d'industrialisation restreignent sérieusement le développement de cette industrie en Chine .

À l'heure actuelle, l'industrie du polysilicium de mon pays a un certain avantage dans le monde et le problème de la pollution a été mis à l'ordre du jour à plusieurs reprises. Avec l'amélioration progressive du procédé de production17, les polluants se sont progressivement déplacés du tétrachlorure de silicium vers le laitier de silicium. En particulier, le développement récent de l'hydrogénation à froid a pleinement exploité le tétrachlorure de silicium3, et le problème du traitement s'est immédiatement tourné vers la fluidité du laitier de silicium mixte solide-liquide.

Au cours de la dernière période, une grande quantité de ces scories de silicium ont été éliminées simplement en les enfouissant ou même en les déversant directement. Les conséquences de cela ont directement causé de graves accidents de pollution environnementale, la terre était stérile et la source d'eau a été gravement endommagée. En raison du démarrage relativement tardif du polysilicium domestique, la plupart des méthodes de traitement des scories de silicium sont basées sur les méthodes de traitement des scories de silicium dans l'industrie du silicium organique. Comparé au polysilicium, le processus de production d'organosilicium est relativement mature en Chine, de sorte que la recherche sur son traitement ultérieur est relativement parfaite. Une partie du procédé de traitement des boues de silicone dans la production de silicium organique, en particulier la méthode d'hydrolyse, est devenue un objet de référence pour les fabricants de polysilicium.

Principales méthodes de traitement de la boue de laitier de silicium domestique Les principaux composants de la boue de laitier de silicium rejetés par la synthèse du trichlorosilane et la réaction d'hydrogénation à froid sont : Si.SiCl.SiHCl.SiH, Cl, polychlorosilane, AlCl et B, P élémentaire Ses composés (principalement des oxydes), etc. Parmi eux, le silicium et les chlorosilanes sont majoritaires. A l'heure actuelle, le laitier de silicium domestique est principalement traité par hydrolyse alcaline et séchage ! , et récemment quelqu'un a proposé une méthode d'extraction pour traiter les scories de silicium

Hydrolyse La méthode d'hydrolyse consiste à presser la partie liquide de la boue de résidus de déchets, à la chauffer et à la vaporiser, à l'envoyer au laveur de gaz de queue, à la laver avec une solution d'acide chlorhydrique et enfin à neutraliser le liquide résiduaire acide avec de la lessive.
La méthode d'hydrolyse peut réaliser le traitement final inoffensif des déchets liquides, mais elle ne peut toujours pas traiter la suspension résiduelle de scories de silicium à haute concentration et ne peut que la réduire. De plus, la consommation d'eau et la consommation d'alcali du processus d'hydrolyse sont assez importantes, ce qui augmente considérablement le coût d'exploitation.

La méthode de séchage consiste principalement à utiliser le séchoir pour chauffer, pomper le laitier de silicium avec une teneur en laitier solide de 20% dans l'équipement de séchage et agiter, et évaporer la vapeur de chlorosilane en chauffant avec de la vapeur d'eau saturée, et récupérer une partie du chlorosilane.
Après séchage, la teneur en laitier solide du polysilicium peut atteindre 80%, ce qui réduit encore considérablement la capacité. Le danger de laitier solide après traitement est également fortement réduit, mais il n'existe aucun moyen approprié et réalisable pour le traitement final du laitier solide.

Extraction L'idée de base de la méthode d'extraction provient du traitement des résidus de déchets de silicium organique dans US4221691. En ajoutant de l'huile d'alcane dans la boue de laitier de silicium usé, en mélangeant complètement avec la boue, en séchant et en séparant par rectification, en récupérant le chlorosilane, en recyclant l'huile d'alcane et enfin en éliminant le résidu d'huile avec une très faible teneur en fluorosilane (le composant principal est le laitier de silicium et huile d'alcane) sont évacués pour un traitement séparé. L'huile d'alcane d'extraction dans le procédé d'extraction agit également comme un lubrifiant tout en étant utilisée comme extractant.

Il surmonte le problème du blocage à froid des canalisations et des équipements dans le processus de traitement par hydrolyse directe et élimine le problème d'une grande quantité d'eaux usées acides produites par l'hydrolyse. De plus, le composant utile chlorosilane dans la suspension de laitier de silicium est entièrement extrait, transformant les déchets en trésor et apportant de grands avantages économiques.

La méthode d'extraction n'a pas non plus de bon moyen de traiter le résidu d'huile final, mais par rapport aux deux méthodes ci-dessus, elle résout le chlorosilane dans la suspension de silicium et réduit la charge du traitement ultérieur. Cependant, la méthode d'extraction n'a pas été bien mise en œuvre à l'heure actuelle, et les problèmes qu'elle cause dans le processus de traitement réel sont actuellement incommensurables. L'effet réel de la méthode d'extraction n'a pas encore été reflété dans le processus de traitement réel. Nous allons attendre et voir.

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