多晶硅副产物四氯化硅的利用
2011-09-24曹祖宾李会朋姜召坤朱元宝
宋 佳,曹祖宾,李会朋,姜召坤,朱元宝
(1.辽宁石油化工大学 材料与化学学院,辽宁 抚顺 113001;2.辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001)
多晶硅副产物四氯化硅的利用
宋 佳1,曹祖宾2*,李会朋2,姜召坤2,朱元宝2
(1.辽宁石油化工大学 材料与化学学院,辽宁 抚顺 113001;2.辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001)
随着绿色能源太阳能的大规模开发利用,光伏电池原料多晶硅的用途越来越广泛。生产多晶硅的方法以西门子法用的最广,在生产多晶硅原料三氯氢硅的过程中会产生大量的副产物四氯化硅,其对环境的污染相当严重,如何处理这些副产物,这个问题亟待解决。介绍了多种四氯化硅的再利用方法,如可以用来制造气相白炭黑,合成有机硅产品,制备高纯光纤,用锌还原等,其中以四氯化硅加氢生成三氯氢硅最为看好。
多晶硅;副产物;四氯化硅;气相白炭黑;有机硅;高纯光纤;锌还原;加氢;三氯氢硅
Abstract:With the development and utilization of green energy-solar energy,polysilicon,as a raw material of photovoltaic battery is used more and more widely.Among the methods for producing polysilicon,Siemens is the most popular one.While producing trichlorosilane which is the raw material of preparing polysilicon,a large amount of silicon tetrachloride as by-products is also manufactured,which has serious pollution to the environment.So how to deal with these by-products has become an urgency problem to solve.Many methods for recycling silicon tetrachloride,such as making fumed silica,synthesizing organosilicon products,manufacturing high-purity optical fiber,reducing by zinc,etc.The best method is hydrogenation of silicon tetrachloride to prepare trichlorosilane.
Key words:Polysilicon;by-product;silicon tetrachloride;fumed silica;organosilicon;high-purity optical fiber;zinc reduction;hydrogenation;trichlorosilane
前 言
多晶硅是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料,是半导体工业、电子信息产业、太阳能光伏电池产业的最主要、最基础的功能性材料。多晶硅按纯度分类可以分为冶金级、太阳能级[1~3]、电子级[4]。高纯多晶硅的生产方法有:改良西门子法、硅烷法、流化床法、冶金法,除此之外还有区域熔化提纯法、汽-液沉积法、铝热还原法等。
由于改良西门子法、硅烷热分解法、流化床法既可用于电子级多晶硅的生产,也可用于太阳能级多晶硅的生产,当前国外各生产厂家采用的都是这3种技术工艺或其改进技术工艺。……
