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环境保护法对多晶硅行业的影响

北极星太阳能光伏网  来源:PVnews    2011/11/15 11:20:29  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:四氯化硅为制造多晶硅时产生的副产品,是一种高度有毒的物质,会对环境造成严重污染。由于该种物质回收再利用的成本昂贵,多数中国太阳能厂房均未装设或完全安装相关的回收设备。

多晶硅是高污染项目,中国多数多晶硅企业环保不完全达标。生产多晶硅的副产品——四氯化硅是高毒物质。用于倾倒或掩埋四氯化硅的土地将变成不毛之地,草和树都不会在这里生长。它具有潜在的极大危险,不仅有毒,还污染环境,回收成本巨大。

多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。生产多晶硅的过程是:硅砂先在电弧炉中与碳置换成98%的金属硅,跟着与氯气、氢气反应后生成三氯氢硅,再在氢气中还原沉积成多晶硅。

多晶硅项目投资庞大,一个千吨级项目规模等于一座中型石化厂,投资约12亿元,且氯气有毒,空气中超过0.001毫克/升人就有危险,技术不过关的话,多晶硅会随氯气跑出,严重污染环境。

我国大部分多晶硅企业技术未过关,事实上,目前中国尚无年产量超过1000吨的多晶硅生产工厂,大规模生产面临一定风险,尤其是如果副产品回收处理跟不上,将对安全生产和环境保护带来极大的隐患。

随着我国多晶硅总产量的逐年增加,多晶硅的副产物四氯化硅的安全环保问题日益突出。四氯化硅是多晶硅生产中最大的副产物,未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体。2010年我国多晶硅产能将扩大到30000吨/年左右,而生产1000吨多晶硅就产生8000吨四氯化硅。照此计算,2010年的实际产量如果为设计产量的70%,即多晶硅产量达到20000吨,那么四氯化硅的产生量将超过16万吨,对四氯化硅的无害化处理将成为制约多晶硅发展的瓶颈。

这正是中国太阳能产业所不得不面临的现实。多晶硅核心技术——三氯氢硅还原法垄断在美国、德国、日本等六七家企业手中,中国企业很难获得关键技术。生产多晶硅是一个提纯过程,金属硅转化成三氯氢硅,再用氢气进行一次性还原,这个过程中约有25%的三氯氢硅转化为多晶硅,其余大量进入尾气,同时形成副产品——四氯化硅。在这个过程中,如果回收工艺不成熟,三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢、氯气等有害物质极有可能外溢,存在重大的安全和污染隐患。四氯化硅一遇潮湿空气即分解成硅酸和剧毒气体氯化氢,对人体眼睛、皮肤、呼吸道有强刺激性,遇火星会爆炸;氯气的外溢则可使人出现咳嗽、头晕、胸闷等病状,并导致农作物大面积减产和绝收。

说到底,多晶硅对系统性要求非常高,不是单套,而是几百套上千套设备相互配合才能出产品,因为大量易燃易爆气体的存在,所以对生产过程的安全要求很高,副产品回收方面也需很高的工艺水平,技术风险、环境风险都非常大。

目前,国内在建多晶硅生产厂所用改良西门子生产法是向俄罗斯购买的技术,而该技术与美国、日本等国企业还有相当差距,没有经过大批工业化生产,其缺点是气体回收率低,污染大,产出率低,耗能高。

因此,环境保护是未来多晶硅行业准入或者淘汰落后产能的重要指标。

投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
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