多晶硅废料多少钱一吨:生产技术硅烷法

admin 铑铱钌铟 发布日期:2023-10-08 18:50:01

多晶硅废料

多晶硅废料多少钱一吨 

多晶硅废料的价格取决于不同的因素。首先,多晶硅废料的质量和纯度是确定价格的关键因素之一。高质量、高纯度的多晶硅废料价格相对较高,因为它们可以用于再次生产太阳能电池板等高价值产品。其次,市场需求也是影响多晶硅废料价格的因素之一。如果需求大于供应,价格往往会上涨;

反之,价格有可能下降。此外,运输成本和处理成本也会对多晶硅废料的价格产生影响。如果运输距离较远或处理过程复杂,会增加额外的成本,从而导致价格上升。最后,市场竞争也会对多晶硅废料的价格有一定影响。如果市场上供应商众多,竞争激烈,价格可能相对较低;反之,价格可能相对较高。

综上所述,多晶硅废料的价格不是固定的,而是受到多个因素的影响。不同地区和不同时间的价格可能会有所不同,需要根据市场情况和实际需求进行具体的调查和了解。

多晶硅废料

生产技术硅烷法

多晶硅的生产技术主要是改进西门子法和硅烷法。西门子法通过气相沉积生产柱状多晶硅。为了提高原材料利用率和环境友好性,在前者的基础上,采用闭环生产工艺,即改进西门子法。该工艺将工业硅粉与HCL反应加工成SiHCl3 ,然后让SiHCl3在H2气氛的还原炉中还原沉积,获得多晶硅。还原炉排出的废气H2、SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2 与HCL分离后再回收利用。硅烷法是将硅烷以多晶硅晶种作为流化颗粒进入流化床,使硅烷裂解沉积在晶种上,从而获得颗粒状多晶硅。改进西门子法和硅烷法主要生产电子级晶体硅和太阳能级多晶硅。

硅烷法

硅烷法是将硅烷进入以多晶硅晶种为流化颗粒的流化床。硅烷裂解并沉积在晶种上,以获得颗粒状多晶硅。由于硅烷制备方法不同,日本Komatsu发明了硅化镁法,具体流程如图2所示,美国Union 美国MEMC采用的NaAlH4和SiF4反应方法是Carbide发明的歧化法。

硅化镁法是利用Mg2Si和NH4Cl在液氨中反应产生硅烷。由于原材料消耗量大,成本高,风险大,没有推广,现在只有日本Komatsu使用这种方法。现代硅烷的制备采用歧化法,即以冶金级硅和SiCl4为原料合成硅烷,首先采用SiCl4、SiHCl3由Si和H2反应生成 ,然后SiHCl3 SiH2Cl2最终由SiH2Cl2产生歧化反应 催化歧化反应生成SiH4 ,也就是说:3SiCl4  Si  2H2= 4SiHCl3,2SiHCl3= SiH2Cl2  SiH4,3SiH2Cl2=SiH4  2SiHCl3。由于上述每一步的转换效率相对较低,材料需要多次循环,整个过程需要反复加热和冷却,使能耗相对较高。由于上述每一步的转换效率相对较低,材料需要多次循环,整个过程需要反复加热和冷却,使能耗相对较高。硅烷经蒸馏净化后,进入类似西门子法的固定床反应器,在800℃下进行热分解,反应如下:SiH4= Si  2H2。

生产技术硅烷法

硅烷气体为有毒易燃气体,沸点低,反应设备应密封,并应采取防火、防冻、防爆等安全措施。硅烷以其独特的自燃和爆炸性而闻名。硅烷具有较宽的自发着火范围和较强的燃烧能量,这决定了它是一种高危气体。硅烷的应用和推广在很大程度上受到其高风险特性的限制。在涉及硅烷的工程或实验中,设计、操作或管理不当会造成严重的事故甚至灾害。然而,实践表明,过度的恐惧和不当的预防并不能为硅烷的应用提供安全保障。因此,如何安全有效地利用硅烷一直是生产线和实验室应高度关注的问题。

与西门子法相比,硅烷热分解法的主要优点是硅烷易纯化,含硅量高(87.5%,分解速度快,分解率高达99%),分解温度低,产生的多晶硅能耗仅为40 kW ·h/kg,而且产品纯度高。但缺点也很突出:硅烷不仅制造成本高,而且易燃、易爆、安全性差,硅烷厂在国外发生了强爆炸事故。因此,硅烷热分解法在工业生产中的应用不如西门子法。虽然改进西门子法目前拥有最大的市场份额,但由于其固有的技术缺点——产量低、能耗高、成本高、资本投资大、资本回收慢等,经营风险也最大。只有引进等离子体增强、流化床等先进技术,加强技术创新,才能提高市场竞争力。硅烷法的优点有利于为芯片行业服务,其生产安全性已逐步提高,其生产规模可能会迅速扩大,甚至取代西门子法的改进。硅烷法虽然广泛应用于改良西门子法,但发展前景广阔。与西门子相似,流化床技术也引入了硅烷的热分解过程,以降低生产成本。流化床分解炉可以大大提高SiH4 Si的分解速率和沉积速率。但产品的纯度低于固定床分解炉技术,但能完全满足太阳能级硅的质量要求。此外,硅烷的安全性仍然存在。

采用流化床技术,美国MEMC实现了NaAlH4的批量生产 与SiF4 硅烷是为原料制备的,反应如下:SiF4 NalH4=SiH4 NaAlF4。纯化后,硅烷在流化床分解炉中分解,反应温度在730℃左右,制成粒状多晶硅,尺寸1000微米。该方法能耗低,粒状多晶硅生产分解能耗12kW·h/kg左右,约为改进西门子法的1/10,一次转化率高达98%。但产品中微米范围内粉尘较多,颗粒状多晶硅表面积大,易污染。产品含氢量高,必须脱氢。