西門子法四氯化硅尾氣處理新工藝的探索研究.pdf

1、目前國內高純硅的生產方法主要為西門子法，四氯化硅作為西門子法中產量最大的副產物，是一種具有強腐蝕性的毒害物質。目前，國內生產1t多晶硅約副產8t～10t四氯化硅。國內多晶硅企業(yè)因未完全掌握四氯化硅氫化技術，難以將其返回流程循環(huán)利用，多采用向工廠四周空地甚至河流傾倒的辦法，嚴重污染了環(huán)境。近年國內多晶硅產業(yè)迅速擴大，四氯化硅副產物的無害化處理將成為國內多晶硅產業(yè)發(fā)展的瓶頸。在此背景下，我們對鋅還原四氯化硅制備多晶硅的工藝進行了探索性研究，

2、分別以鋅粒與精鎦鋅錠為原料研究了各工藝因素，即恒溫反應溫度、恒溫反應時間、氮氣流量對硅產物宏觀形貌及料舟內硅產物收率的影響，并用SEM分析了硅產物的形貌。主要內容如下： （1）實驗條件為：恒溫反應溫度范圍為750℃～1050℃、石英料舟中心距左端爐口距離范圍為5cm～15cm、氮氣流量范圍為0.03～0.061/min、恒溫反應時間范圍為0.5h～3.0h、SiCl4加熱溫度為50℃。 （2）實驗研究表明以鋅粒與精鎦鋅錠

3、為原料所得硅產物的宏觀形貌大致都呈現顆粒狀、針狀與扭曲形不規(guī)則棒狀三種形貌，并有殼狀物形成。 （3）工藝因素實驗研究表明反應溫度和恒溫反應時間對硅產物形貌的影響較大，氮氣流量對產物形貌的影響不明顯；各因素對料舟內硅產物收率的影響，多呈現出先緩慢增長而后下降的趨勢。以精鎦鋅錠為原料時，料舟內硅產物的收率比以鋅粒為原料時高。 （4）硅產物SEM形貌較豐富：顆粒狀硅由許多形狀不規(guī)則的多面體交叉層疊而成，空隙處分布有許多球形小顆