Processtroomanalyse en analyse van vervuilingsgeneratie bij de productie van polysilicium

Processtroomanalyse en analyse van de vervuilingsproductie van polysilicium

Bereidings- en zuiveringsproces van waterstof

In een elektrolytische cel wordt waterstof geproduceerd door middel van elektrolytische ontzilting. De door elektrolyse geproduceerde waterstof wordt gekoeld en met een vloeistof gescheiden, waarna het in een ontgasser terechtkomt. Onder invloed van een katalysator reageert de aanwezige zuurstof in het waterstofgas met het waterstofgas, waardoor water wordt gevormd en verwijderd. De zuurstofvrije waterstof wordt gedroogd met behulp van adsorptiedrogers. Het gezuiverde en gedroogde waterstofgas wordt naar een waterstofopslagtank geleid en vervolgens gebruikt voor de synthese van waterstofchloride, de reductie van trichloorwaterstof en siliciumwaterstof en de hydrogenering van siliciumtetrachloride.

De zuurstof die door elektrolyse wordt geproduceerd, wordt na afkoeling en scheiding van de vloeistof naar een zuurstofopslagtank geleid. Haal de zuurstof uit de tank en doe deze in de fles.

Het afvaladsorbent dat door de gas-vloeistofscheider wordt afgevoerd, de afvaldeoxidatiekatalysator die door de waterstofdeoxidator wordt afgevoerd en het afvaladsorbent dat door de droger wordt afgevoerd, worden allemaal door leveranciers teruggewonnen en hergebruikt.

Syntheseproces van waterstofchloride

Waterstof afkomstig van het waterstofbereidings- en zuiveringsproces en circulerende waterstof die terugkeert van het droogscheidingsproces van het synthesegas, worden respectievelijk in de waterstofbuffertank van het proces gebracht en daarin gemengd. Het waterstofgas uit de waterstofbuffertank wordt in de verbrandingskamer onderin de waterstofchloridesyntheseoven geleid. Het chloorgas afkomstig van het verdampingsproces van vloeibaar chloor wordt eveneens via de chloorbuffertank in de verbrandingskamer onderin de waterstofchloridesyntheseoven geleid. Het mengsel van waterstof en chloor wordt aan de uitgang van de verbrandingskamer ontstoken, waardoor waterstofchloridegas ontstaat door de verbrandingsreactie. Het waterstofchloridegas dat de syntheseoven verlaat, wordt na passage door de luchtkoeler, de waterkoeler, de diepvrieskoeler en de nevelafscheider naar het trichloorsilaansyntheseproces geleid.

Om de veiligheid te garanderen, is het apparaat voorzien van een absorptiesysteem voor waterstofchloridegas. Dit systeem bestaat hoofdzakelijk uit twee waterstofchloride-valfilmabsorbers, twee circulatiekanalen voor zoutzuur en een zoutzuurcirculatiepomp. Het systeem kan het waterstofchloridegas dat vrijkomt bij het aanpassen van de belasting of bij een noodafvoer van het apparaat, absorberen door middel van water. Het systeem blijft continu in werking en kan op elk moment het door het apparaat afgevoerde waterstofchloridegas opnemen en absorberen.

Om de veiligheid te waarborgen, is de werkprocedure voorzien van een systeem voor de behandeling van chloorhoudende afvalgassen. Dit systeem bestaat hoofdzakelijk uit een rookgasbehandelingstoren, een circulatietank voor alkalische vloeistof, een circulatiepomp voor alkalische vloeistof en een koeler voor alkalische vloeistofcirculatie. Indien nodig kan het chloor in de chloorbuffertank en de leidingen naar de rookgasbehandelingstoren worden geleid, waar het chloor wordt weggewassen en verwijderd met een waterige natriumhydroxideoplossing. Het rookgasbehandelingssysteem is continu in bedrijf om te garanderen dat chloorhoudende gassen te allen tijde worden opgevangen en behandeld.

Trichloorsilaan syntheseproces

De grondstof, siliciumpoeder, wordt gesuspendeerd en via de siliciumpoederafvoertrechter in de siliciumpoederontvangsttrechter geloosd. Vanuit de ontvangsttrechter wordt het siliciumpoeder in de onderste middelste trechter gebracht. Het gas in de trechter wordt vervangen door heet waterstofchloride en onder druk gebracht om de druk in evenwicht te brengen met die in de onderste trechter. Vervolgens wordt het siliciumpoeder in de onderste siliciumpoedertoevoertrechter gebracht. Het siliciumpoeder in de toevoertrechter wordt via een stervormige toevoerinrichting, die onderin de toevoertrechter is geïnstalleerd, naar de toevoerleiding van de trichloorsilaansyntheseoven gevoerd.

Het waterstofchloride uit het waterstofchloridesyntheseproces wordt gemengd met het circulerende waterstofchloride uit de buffertank voor circulerend waterstofchloride. Vervolgens wordt het waterstofchloride in de toevoerleiding van de trichloorsilaansyntheseoven gebracht. Het siliciumpoeder in de toevoerleiding wordt vanuit de siliciumpoedertoevoertrechter naar de onderkant van de trichloorsilaansyntheseoven getransporteerd.

In een trichloorsilaansyntheseoven vormen siliciumpoeder en waterstofchloridegas een kokend bed en reageren ze met elkaar om trichloorwaterstofsilicium te genereren. Tegelijkertijd ontstaan ​​producten zoals siliciumtetrachloride, diwaterstofsiliciumchloride, metaalchloriden, polychloorsilaan en waterstofgas. Dit gasmengsel wordt trichloorwaterstofsiliciumsynthesegas genoemd. De reactie is exotherm. De buitenwand van de syntheseoven is voorzien van een watermantel, die de warmte afvoert en zo de temperatuur van de ovenwand constant houdt.

Het synthetische gas met siliciumpoeder wordt bovenin de syntheseoven geplaatst. Nadat een deel van het siliciumpoeder is verwijderd door een droog stofafzuigsysteem bestaande uit een drietraps cycloonafscheider, wordt het siliciumpoeder naar een nat stofafzuigsysteem geleid, waar het wordt gewassen met siliciumtetrachloride en een deel van het fijne siliciumstof in het gas wordt weggewassen.

Tegelijkertijd wordt vochtige waterstof in contact gebracht met het gas, waardoor een deel van het metaaloxide in het gas wordt gehydrolyseerd en verwijderd. Het mengsel, gezuiverd door het siliciumpoeder te verwijderen, wordt vervolgens naar een droogscheidingsproces voor synthesegas geleid.

Droogscheidingsproces voor synthetisch gas

Het synthesegas dat vrijkomt bij de waterstofsynthese met trichloorsilaan wordt in deze stap gescheiden in vloeibaar chloorsilaan, waterstofgas en waterstofchloridegas, en vervolgens teruggevoerd naar het apparaat voor hergebruik.

De synthetische gasstroom van trichloorsilaan wordt door een buffertank voor menggas geleid en komt vervolgens in een sproeiwastoren terecht, waar deze wordt gewassen met een lage temperatuur chloorsilaanvloeistof onder de bovenstroom van de toren. Het grootste deel van het chloorsilaan in het gas condenseert en mengt zich met de wasvloeistof. Het chloorsilaan onderin de toren wordt onder druk gezet door een pomp. Het grootste deel van het chloorsilaan wordt na afkoeling en verdere koeling teruggevoerd naar de bovenkant van de toren voor gaswas. Het resterende chloorsilaan wordt naar de waterstofchloride-analysetoren geleid.

Het grootste deel van het chloorsilaangas wordt aan de bovenkant van de sproei- en wastoren afgezogen, gecomprimeerd door een menggascompressor, gekoeld en vervolgens naar een waterstofchloride-absorptietoren geleid. Daar wordt het gewassen met chloorsilaanvloeistof, die eveneens gekoeld en aangevoerd wordt vanuit de onderkant van de waterstofchloride-analysetoren. Het grootste deel van het waterstofchloride in het gas wordt geabsorbeerd door het chloorsilaan, en het grootste deel van het resterende chloorsilaan wordt weggewassen en gecondenseerd. Het gas aan de bovenkant van de toren is waterstofgas met sporen van waterstofchloride en chloorsilaan. Na verdere verwijdering van waterstofchloride en chloorsilaan door een groep temperatuur- en drukregelende adsorberen wordt waterstofgas met een hoge zuiverheid verkregen. De waterstof stroomt door een waterstofbuffertank en keert vervolgens terug naar het waterstofchloridesyntheseproces om deel te nemen aan de reactie voor de waterstofchloridesynthese. Het geregenereerde afvalgas van de adsorber bevat waterstof, waterstofchloride en chloorsilaan en wordt naar het afvalgaszuiveringsproces geleid voor verdere behandeling.

Het chloorsilaan, opgelost in waterstofchloridegas onderin de waterstofchloride-absorptietoren, wordt verwarmd en vervolgens gecombineerd met het overtollige chloorsilaan van de bodem van de sproeiwastoren. Dit mengsel wordt naar het midden van de waterstofchloride-analysetoren geleid, waar het gezuiverde waterstofchloridegas bovenin de toren wordt verkregen door middel van decompressiedestillatie. Het waterstofchloridegas uit de toren stroomt door de waterstofchloridebuffertank en vervolgens naar de circulatiebuffertank voor waterstofchloride die is opgenomen in het trichloorsilaansyntheseproces. Onderin de toren wordt het waterstofchloride verwijderd om geregenereerd chloorsilaan te verkrijgen. Het grootste deel hiervan wordt, na afkoeling, ingevroren en opnieuw gekoeld, teruggevoerd naar de waterstofchloride-absorptietoren om als absorptiemiddel te worden gebruikt. Het overtollige chloorsilaan (het chloorsilaan dat is afgescheiden van het trichloorsilaansynthesegas) wordt na afkoeling naar de opslagtank voor chloorsilaan in de chloorsilaanopslagstap geleid.

Scheidings- en zuiveringsproces van chloorsilaan

De chloorsilaanvloeistof die is afgescheiden tijdens de droge scheidingsstap van het synthesegas, wordt toegevoerd aan een chloorsilaanopslagtank van de grondstof voor de chloorsilaanopslag. De chloorsilaanvloeistof die is afgescheiden tijdens de droge scheidingsstap van het reductiegas, wordt naar een reductiechloorsilaanopslagtank van de chloorsilaanopslag geleid. De chloorsilaanvloeistof die is afgescheiden tijdens de droge scheidingsstap van het hydridegas, wordt naar een hydrochloorsilaanopslagtank van de chloorsilaanopslag geleid. De chloorsilaanvloeistof (grondstof), de reductiechloorsilaanvloeistof en de hydrochloorsilaanvloeistof worden respectievelijk door een pomp afgevoerd en naar verschillende rectificatietorens van het scheidings- en zuiveringsproces van chloorsilaan geleid.

Trichloorwaterstof silicium waterstofreductieproces

Het trichloorsilaan dat is verkregen via het scheidings- en zuiveringsproces van chloorsilaan, wordt in de trichloorsilaanverdamper van het proces gevoerd en door heet water verwarmd en verdampt. Het circulerende waterstofgas dat terugkomt uit het droge scheidingsproces van het reducerende restgas, stroomt door een waterstofbuffertank en wordt eveneens in een verdamper gevoerd om een ​​menggas met trichloorsilaandamp in een bepaalde verhouding te vormen.

Het mengsel van trichloorsilaan en waterstof uit de trichloorsilaanverdamper wordt naar een reductieoven geleid. Op het oppervlak van de hete siliciumkern/siliciumstaaf, die in de reductieoven geëlektrificeerd is, vindt een waterstofreductiereactie plaats met het trichloorsilaan. Hierbij wordt silicium gevormd en afgezet, waardoor de diameter van de siliciumkern/siliciumstaaf geleidelijk toeneemt tot de voorgeschreven grootte is bereikt. De waterstofreductiereactie produceert tegelijkertijd diwaterstofchloridesilicium, siliciumtetrachloride, waterstofchloride en waterstof. Dit mengsel wordt samen met het niet-gereageerde triwaterstofchloridesilicium en waterstof naar een andere reductieoven geleid, waar het wordt gekoeld door het circulerende koelwater van de reductiegaskoeler. Vervolgens wordt het rechtstreeks naar het droogscheidingsproces van het reductiegas geleid.

Het hete water wordt in de mantel van de reductieoven geleid om de warmte die van de hete siliciumkern in de oven afstraalt naar de binnenwand van de oven af ​​te voeren en de temperatuur van de binnenwand van de oven op peil te houden. Het hete water in de mantel van de afvoercilinder wordt naar het warmteterugwinningsproces geleid. Nadat de stoom door de afvalwarmteketel is geproduceerd en is afgekoeld, wordt het hete water hergebruikt in elke mantel van de reductieoven in het proces.

Nadat de siliciumkern in de reductieoven is geplaatst, wordt de vacuümpomp met waterstraal gebruikt om het vacuüm te creëren vóór de start van het proces. Stikstof wordt gebruikt om de lucht in de oven te vervangen, waterstof wordt gebruikt om de stikstof in de oven te vervangen (de stikstof wordt afgevoerd) en vervolgens wordt het verwarmingsproces uitgevoerd. De stikstof wordt dus tijdens de startfase in de omgevingslucht afgevoerd en er is een kleine hoeveelheid water nodig voor de vacuümpomp (die als schoon water kan worden afgevoerd). Tijdens de fase van het uitschakelen en weer inschakelen van de oven (ongeveer 5-7 dagen per keer) wordt het mengsel van chloorsilaan, waterstofchloride en waterstof in de reductieoven eerst in het droogterugwinningssysteem voor reductiegas geperst om te worden teruggewonnen met waterstofgas. Vervolgens wordt het stikstofgas vervangen en afgevoerd, het polysiliciumproduct wordt verwijderd, de afvalgrafietelektrode wordt afgevoerd en het ultrazuivere water in de oven wordt, afhankelijk van de situatie, gespoeld. Daarom worden tijdens de fase van het uitschakelen van de oven stikstofgas, afvalgrafiet en reinigingswater gegenereerd. Stikstofgas is een onschadelijk gas; daarom is de reductieoven onder normale omstandigheden open en vindt er tijdens de stopfase geen schadelijke gasuitstoot plaats. Het afvalgrafiet wordt teruggewonnen uit de oorspronkelijke productie-installatie en het gezuiverde afvalwater wordt naar een zuiveringsinstallatie voor zuur-alkalisch afvalwater met chloride geleid voor behandeling.

Droogscheidingsproces voor het reduceren van afgas

Het reductiegas dat vrijkomt bij de waterstofreductiestap van trichloorsilaan wordt tijdens deze stap gescheiden in vloeibaar chloorsilaan, waterstof en waterstofchloridegas. Het restgas wordt vervolgens teruggevoerd naar het apparaat voor hergebruik.

Het principe en proces van droge scheiding van reducerend restgas lijken sterk op dat van droge scheiding van trichloorsilaan. De zeer zuivere waterstof die uit de uitlaat van de temperatuur- en drukregelende adsorber komt, stroomt door de waterstofbuffertank. Het grootste deel van de waterstof wordt teruggevoerd naar het proces voor de reductie van waterstoftrichloride tot silicium om deel te nemen aan de bereiding van polysilicium. De overtollige waterstof wordt naar het proces voor de hydrogenering van siliciumtetrachloride geleid om deel te nemen aan de hydrogenering van siliciumtetrachloride. De adsorber regenereert het afvalgas en voert dit naar het afvalgaszuiveringsproces. Het gezuiverde waterstofchloridegas wordt aan de bovenkant van de waterstofchloride-analysetoren afgetapt en naar een circulerende waterstofchloridebuffertank geleid die is opgenomen in het proces voor de synthese van trichloorwaterstofsilicium. De overtollige chloorsilaanvloeistof (oftewel chloorsilaan afgescheiden uit het restgas van de waterstoftrichloride-reductie) die aan de onderkant van de waterstofchloride-analysetoren wordt afgetapt, wordt naar een opslagtank voor gereduceerd chloorsilaan van de chloorsilaanopslagstap geleid.

Hydrogenatieproces van siliciumtetrachloride

Het geraffineerde siliciumtetrachloride, verkregen door het scheidings- en zuiveringsproces van chloorsilaan, wordt in de siliciumtetrachlorideverdamper van het proces gevoerd en door heet water verwarmd en verdampt. De waterstof uit het waterstofbereidings- en zuiveringsproces en de overtollige waterstof uit het droogscheidingsproces van het reductiegas worden gemengd in een waterstofbuffertank. Vervolgens wordt de waterstof ook in een verdamper gebracht om een ​​bepaald menggas met siliciumtetrachloridedamp te vormen.

Het mengsel van siliciumtetrachloride en waterstof uit de siliciumtetrachlorideverdamper wordt naar de hydrogeneringsoven geleid. De hydrogeneringsreactie van siliciumtetrachloride vindt plaats nabij het oppervlak van de hete elektrode in de hydrogeneringsoven, waarbij tegelijkertijd siliciumtrichloorhydride en waterstofchloride worden gevormd. Het mengsel, bestaande uit trichloorsilaan, waterstofchloride, niet-gereageerd siliciumtetrachloride en waterstof, wordt naar het droge waterstofscheidingsproces geleid.

Er wordt heet water in de mantel van de ovencilinder van de hydrogeneringsoven gebracht om de warmte die door de hete elektrode in de oven wordt afgegeven af ​​te voeren naar de binnenwand van de ovencilinder en om de temperatuur van de binnenwand van de ovencilinder te handhaven. Het hete water in de mantel van de afvoercilinder wordt naar het warmteterugwinningsproces geleid, waar het, nadat de restwarmteketel stoom heeft geproduceerd en deze is afgekoeld, teruggevoerd wordt naar de mantel van de hydrogeneringsoven van het proces.

Hydrogenatiegas droogscheidingsproces

Het waterstofgas dat vrijkomt bij de hydrogenering van siliciumtetrachloride wordt tijdens het proces gescheiden in vloeibaar chloorsilaan, waterstofgas en waterstofchloridegas. Het waterstofgas wordt vervolgens teruggevoerd naar het apparaat voor hergebruik.

Het principe en proces van droge scheiding van waterstofgas lijken sterk op die van droge scheiding van trichloorsilaan. De zeer zuivere waterstof die wordt verkregen uit de uitlaat van de temperatuur- en drukregelende adsorber wordt, na passage door de waterstofbuffertank, teruggevoerd naar het siliciumtetrachloridehydrogeneringsproces. Het geabsorbeerde, geregenereerde afvalgas wordt naar het afvalgaszuiveringsproces geleid. Het gezuiverde waterstofchloridegas wordt aan de bovenkant van de waterstofchloride-analysetoren verkregen en naar een circulerende waterstofchloridebuffertank geleid, die is opgenomen in het trichloorsilaansyntheseproces. Het overtollige chloorsilaan (het van het hydridegas afgescheiden chloorsilaan) dat aan de onderkant van de waterstofchloride-analysetoren wordt afgetapt, wordt naar de hydrochloorsilaanopslagtank van de chloorsilaanopslagstap geleid.

Opslagproces van chloorsilaan

In het proces zijn de volgende opslagtanks aanwezig: een opslagtank van 100 m³ voor chloorsilaan, een opslagtank van 100 m³ voor trichloorsilaan van industriële kwaliteit, een opslagtank van 100 m³ voor tetrachloorsilaan van industriële kwaliteit, een noodafvoertank van 100 m³ voor chloorsilaan, enzovoort.

De chloorsilaanvloeistof die wordt verkregen uit de droge scheidingsstap van het synthesegas, de droge scheidingsstap van het reductie-restgas en de droge scheidingsstap van het hydrogenatiegas, wordt respectievelijk toegevoerd aan een grondstoftank, een reductietank en een opslagtank voor hydrochloorsilaan. Vervolgens wordt de chloorsilaanvloeistof als grondstof toegevoerd aan verschillende rectificatietorens in de scheidings- en zuiveringsstap van het chloorsilaan.

Het mengsel van trichloorsilaan en dichloordihydrosilicium dat aan de bovenkant van de eerste rectificatietoren wordt verkregen tijdens het scheidings- en zuiveringsproces van chloorsilaan, de trichloorsilaanvloeistof die aan de onderkant van de vierde rectificatietoren wordt verkregen en de trichloorsilaanvloeistof die aan de onderkant van de zesde, achtste en tiende rectificatietoren wordt verkregen, wordt naar een opslagtank voor industrieel trichloorsilaan geleid, waar de vloeistoffen worden gemengd en als industrieel trichloorsilaanproduct worden verkocht.

Voorbereidingsproces van de siliciumkern

De technologie van zoneoventrekken en -snijden wordt gebruikt voor het bewerken en voorbereiden van de geleidende siliciumkern die tijdens de eerste productiefase van de reductieoven in de oven moet worden geïnstalleerd. Tijdens de voorbereiding van de siliciumkern wordt deze eerst behandeld met fluorwaterstofzuur en salpeterzuur, vervolgens gereinigd met ultrazuiver water en ten slotte gedroogd. Tijdens de zure corrosiebehandeling ontsnappen waterstoffluoride en stikstofoxide in de lucht. Een ventilator zuigt deze gassen af ​​via een afscherming aan de bovenkant van de zuurbehandelingstank. De gassen worden vervolgens naar een rookgaszuiveringsinstallatie geleid voor behandeling en volgens de geldende normen afgevoerd.

Product sorteerbewerking

De in de reductieoven vervaardigde polysiliciumstaaf wordt uit de oven verwijderd, in stukken gesneden en tot een massief polysiliciumblok gebroken. Het polysiliciumblok wordt behandeld met fluorwaterstofzuur en salpeterzuur, vervolgens gereinigd met ultrazuiver water en gedroogd. Tijdens de zure corrosiebehandeling ontsnappen waterstoffluoride en stikstofoxide in de lucht. Een ventilator zuigt de waterstoffluoride en stikstofoxide af via de afscherming aan de bovenkant van de zuurbehandelingstank. De gassen worden vervolgens naar een afzuiginstallatie geleid voor behandeling en volgens de geldende normen afgevoerd. Het bulkpolysiliciumproduct, dat aan de gespecificeerde kwaliteitseisen voldoet, wordt verpakt.

Afvalgas- en residuenbehandelingsproces

1. Zuivering van afvalgas dat waterstofchloride bevat

De afvalgassen die vrijkomen bij het zuiveringsproces van SiHCl1, de gassen die vrijkomen bij het uitschakelen van de reductieoven, de onbedoelde lozing van afvalgas, de veilig afgevoerde gassen uit de opslagtank voor chloorsilaan en waterstofchloride, en de CDI-adsorptie-afvalgassen worden allemaal via pijpleidingen naar de afvalgasuitloogtoren geleid voor reiniging.

Nadat de uitlaatgassen in de uitloogtoren continu zijn gewassen met 10% NaOH, wordt de wasvloeistof onderin de toren naar de verwerkingsfase van technologisch afval gepompt en worden de restgassen afgevoerd via een afzuigcilinder met een hoogte van 15 meter.

2. Residubehandeling

De restvloeistof van de reactor, die hoofdzakelijk siliciumtetrachloride en polychloorsilaanverbindingen bevat, en de restvloeistof van het chloorsilaan die uit de rectificatietoren wordt afgevoerd en door de afsluitinrichting wordt geloosd, worden naar het proces gestuurd voor behandeling.

De te behandelen vloeistof wordt in een residu-opvangtank geleid. De vloeistof wordt vervolgens onder druk met stikstofgas geperst en naar de residu-loogtoren gestuurd voor het wassen. Voor de behandeling werd 10% NaOH-loog gebruikt. Chloorsilaan in de afvalvloeistof reageert met NaOH en water en wordt omgezet in onschadelijke stoffen (het behandelingsprincipe is gebaseerd op de behandeling van afvalgas dat waterstofchloride en chloorsilaan bevat).

3. zure afvalgassen

Het zure afvalgas dat vrijkomt bij de voorbereiding van de siliciumkern en de afwerking van het product, wordt via een gasopvangdeksel naar het afvalgasverwerkingssysteem gepompt. In een sproeitoren wordt het zure afvalgas gewassen met 10% kalkmelk om het fluorhoudende afvalgas te verwijderen. Tegelijkertijd wordt ammoniak aan de wasvloeistof toegevoegd om het grootste deel van de NOx te reduceren tot N2 en H2O. Nadat het gas na het wassen is ontvochtigd, wordt de resterende NOx geabsorbeerd door het SDG-adsorbent via vaste-stofadsorptie (met een niet-edelmetaal als katalysator) en vervolgens afgevoerd via een uitlaatcilinder met een hoogte van 20 meter.

Afvalbehandeling van siliciumpoeder

Het siliciumpoeder dat wordt afgevoerd uit een stofafscheider voor de aanvoer van siliciumpoeder, een cycloonafscheider voor de synthese van siliciumtrichloorhydride en een synthesereactor, wordt via een afvalslakkenreservoir naar een afvalslakkenafvoer getransporteerd. Daar komt het in een zuurwasleiding met roerwerk terecht, waar het siliciumpoeder (stof) wordt ontzilt met 11% zoutzuur, waardoor onzuiverheden zoals aluminium, ijzer en calcium in het siliciumpoeder worden opgelost. Na het wassen wordt het afvalresidu gefilterd met een filterpers en naar een droger gestuurd om te drogen. Het gedroogde siliciumpoeder wordt teruggevoerd naar het circuit voor de synthese van trichloorsilaan voor hergebruik, terwijl de afvalvloeistof wordt opgevangen in een afvalwaterzuiveringsinstallatie en samen met het restwater wordt behandeld.

Het HCl-houdende afvalgas dat vrijkomt uit de beitstank en de filtraattank wordt naar een systeem voor de behandeling van reststoffen geleid.

Procesafvalverwerkingsproces

1. Behandeling van afvalwater van klasse I

De zuurhoudende afvalvloeistof die door de wastoren wordt behandeld, wordt gemengd, geneutraliseerd en bezinkt, waarna deze door een filterpers wordt gefilterd. Het filterresidu (voornamelijk SiO2) wordt naar de cementfabriek getransporteerd voor de cementproductie (zie bijlage). De bezinkselvloeistof en het filtraat bestaan ​​voornamelijk uit zouthoudend afvalwater met een hoge concentratie, met een NaCl-gehalte van 200 g/L of meer. Dit water bevat geen calcium-, magnesium- en sulfaationen tijdens de procesvoering en behandeling, en de waterkwaliteit voldoet aan de productie-eisen voor chlooralkali. Daarom wordt het zouthoudende afvalwater via een pijpleiding naar de natriumhydroxideproductielijn van Sichuan Yongxiang Co., Ltd. getransporteerd als grondstof voor hergebruik (zie bijlage). Het verdampingscondensaat wordt hergebruikt voor de bereiding van alkalische vloeistof.

2. Behandeling van afvalwater van klasse II

Het afvalwaterstoffluoride, het afvalsalpeterzuur en het afvalwater van de zuurwasbehandeling bij de bereiding van de siliciumkern en de afwerking van het product worden geneutraliseerd en bezinkt met een 10% kalkemulsie, gefilterd met een filterpers, en het filterresidu (voornamelijk CaF2) wordt naar een cementfabriek gestuurd voor de cementproductie (zie bijlage). De bezinkvloeistof en het filtraat bestaan ​​voornamelijk uit calciumnitraatoplossing, die na verdamping en concentratie als bijproduct wordt verkocht (zie bijlage). Het verdampingscondensaat wordt hergebruikt voor de bereiding van alkalische vloeistof.