多晶硅:加强合作 实现副产物综合利用

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  多晶硅是集成电路和光伏发电用关键原材料,随着近几年光伏产业的迅速发展,我国多晶硅生产规模迅速扩大。2009年,我国多晶硅产量达到2万吨,销售额近90亿元,预计2010年需求将达5万吨,产量3.5万吨。在这种趋势下,多晶硅生产过程中产生的副产物四氯化硅的安全和环保问题变得日益突出,如何安全处理四氯化硅已成为关系到多晶硅产业能否健康发展的关键问题。

  多晶硅副产物应得到有效控制

  根据目前国内现有的技术水平,生产1吨多晶硅将产生12吨~15吨四氯化硅,按照统计,2009年我国多晶硅产量为2万吨左右,所以其产生的副产物四氯化硅在24万吨~30万吨之间,而且这个产量会随着多晶硅产能的逐步释放而相应增加。

  四氯化硅是生产有机硅、白炭黑和三氯氢硅的原料,根据多晶硅企业的总体设计,副产物四氯化硅都要通过氢化工艺再转化为多晶硅的主要原料三氯氢硅。如果处理不当,会对环境造成污染。目前,国内大多数多晶硅企业对四氯化硅综合利用十分重视,千吨级以上项目大多配有四氯化硅氢化装置以及氯化氢、氢气回收系统,副产物的回收率也普遍在95%以上。

  广州吉必盛科技实业有限公司董事长王跃林介绍说,利用多晶硅工业副产物四氯化硅为原料生产的气相法白炭黑是一种纳米级的高新技术精细专用化学添加剂,广泛应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域。充分利用四氯化硅,能够降低多晶硅生产成本,达到多晶硅生产节能减排、洁净环保、循环利用的目的,进一步提高我国多晶硅生产企业的技术水平和市场竞争力,从而促进我国多晶硅工业快速健康发展。同时,四氯化硅又能为气相法白炭黑行业提供大量原料,从而促进我国气相法白炭黑行业的发展,进而推动我国的太阳能及其他高技术和新材料领域的健康发展。因此,多晶硅副产物的利用成为我国多晶硅行业的节能减排、清洁生产和可持续发展的重要环节。

  加强合作生产白炭黑

  尽管国内部分公司多晶硅系统实现了全闭环生产,大大降低了生产成本,提高了生产效率,但与国外公司相比还有一定差距,在利用副产物制备高附加值产品,如有机硅系列产品、高档气相白炭黑、石英玻璃、氯化钙、氯化钠等技术方面仍未全面掌握,因此必须加快技术研发,寻求实现资源相互利用、节能减排、相互促进的良性发展新模式。

  洛阳中硅高科技有限公司偃师分公司总经理汤传斌认为,在多晶硅副产物的处理方式上,多晶硅企业和其他企业合作的方式是比较好的,首先多晶硅企业可以利用自身在原料和公用系统的优势,白炭黑或者有机硅企业利用自身的专业技术优势,互相取长补短,为其所用。“多晶硅企业与白炭黑或者有机硅企业的联合,也能很好地促成多晶硅企业实现物料循环利用,降低多晶硅生产成本。”汤传斌说。

  王跃林也认为,从国务院的文件要求和实际运作情况看,多晶硅企业同热电、烧碱和气相法白炭黑企业等化工企业进行密切联合比自己完全包办应该更具有优势。他分析了其中原因,多晶硅企业若自己独立上马气相法白炭黑项目消化四氯化硅副产物,投资可能不是主要问题,问题是需要突破技术瓶颈,更重要的是要形成一个与多晶硅完全无关的销售体系,而气相法白炭黑的销售额不超过多晶硅销售额的5%,因此多晶硅企业的重视程度不会太高,精力投入自然不会太大,要取得良好效果显然不容易,在此种情况下寻找专业公司合作应该是最好的方式。

  他表示,目前最为可行的办法就是将多晶硅厂、氯碱工厂、气相法白炭黑工厂集中在一起,形成一个资源相互利用的循环经济链,实现资源循环利用,真正达到节能减排的目的。其中多晶硅工厂和气相法白炭黑工厂共同利用氯碱工厂的氢气、氯气等公用工程,而多晶硅工厂的副产物四氯化硅则供给气相法白炭黑工厂作为主要原料制备气相法白炭黑,在白炭黑生产过程中产生的副产物氯化氢经回收后返回氯碱工厂合成三氯氢硅,将三氯氢硅供给多晶硅工厂使用,从而实现资源相互利用的循环经济链。

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