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1、多晶硅生产工艺流程多晶硅生产工艺流程(简介简介) -来自于网络收集 多晶硅生产工艺流程,多晶硅最主要的工艺包括，三氯氢硅合成、 四氯化硅的热氢化（有的采用氯氢化），精馏，还原，尾气回收，还 有一些小的主项，制氢、氯化氢合成、废气废液的处理、硅棒的整理 等等。 主要反应包括：Si+HCl-SiHCl3+H2（三氯氢硅合成）;SiCl4+H2- SiHCl3+HCl（热氢化）;SiHCl3+H2-SiCl4+HCl+Si（还原）多晶硅 是由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来， 由于各多晶硅生产工厂所用主 辅原料不尽相同，因此生产工艺技术不同；进而对应的多晶硅产品技 术经济指标、产品质量指标、用途、产品检
2、测方法、过程安全等方面 也存在差异，各有技术特点和技术秘密，总的来说，目前国际上多晶 硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。改良 西门子法是目前主流的生产方法， 采用此方法生产的多晶硅约占多晶 硅全球总产量的 85。但这种提炼技术的核心工艺仅仅掌握在美、 德、日等 7 家主要硅料厂商手中。这些公司的产品占全球多晶硅总产 量的 90%，它们形成的企业联盟实行技术封锁，严禁技术转让。短 期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。 西门子改良法生产工艺如下： 这种方法的优点是节能降耗显著、成本低、质量好、采用综合利 用技术，对环境不产生污染，具有明显的竞争优势。改良西门子工艺 法生产多
3、晶硅所用设备主要有：氯化氢合成炉，三氯氢硅沸腾床加压 合成炉，三氯氢硅水解凝胶处理系统，三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系 统，硅芯炉，节电还原炉，磷检炉，硅棒切断机，腐蚀、清洗、干燥、 包装系统装置，还原尾气干法回收装置；其他包括分析、检测仪器， 控制仪表，热能转换站，压缩空气站，循环水站，变配电站，净化厂 房等。 （1）石英砂在电弧炉中冶炼提纯到 98%并生成工业硅， 其化学反应 SiO2+CSi+CO2 （2）为了满足高纯度的需要，必须进一步提纯。把工业硅粉碎 并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中，生成拟溶解 的三氯氢硅(SiHCl3)。 其化学反应 Si+HClSiHCl3+H
4、2 反应温度为 300 度，该反应是放热的。同时形成气态混合物 (2,1,Si13,SiC14,Si)。 （3） 第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯， 需要分解: 过滤硅粉，冷凝 Si13,SiC14，而气态 2,1 返回到反应中或排 放到大气中。然后分解冷凝物 Si13,SiC14，净化三氯氢硅（多级 精馏）。 （4） 净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺， 以高纯的SiHCl3在H2 气氛中还原沉积而生成多晶硅。 其化学反应 SiHCl3+H2Si+HCl。 多晶硅的反应容器为密封的， 用电加热硅池硅棒 （直径 5-10 毫米， 长度 1.5-2 米，数量 80 根），在 1050-1100 度在棒上生长多晶硅， 直径可达到 150-200 毫米。 这样大约三分之一的三氯氢硅发生反应，并生成多晶硅。剩余部 分同 2,1,Si13,SiC14 从反应容器中分离。这些混合物进行低 温分离，或再利用，或返回到整个反应中。气态混合物的分离是复杂 的、耗能量大的，从某种程度上决定了多晶硅的成本和该 3 工艺的竞 争力
