CN102500213A - 一种多晶硅生产中废气废液处理方法 - Google Patents

一种多晶硅生产中废气废液处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多晶硅生产中废气废液处理方法，其以电石渣为原料，经过水洗除去碎渣后，进行乳化得到氢氧化钙溶液，将氢氧化钙溶液作为洗涤液淋洗多晶硅生产中的废气废液，中和前述废气废液中的氯化氢气体后，将所得到的混合溶液进行压滤得到固体硅酸钙和二氧化硅的混合物，压滤后的清液进行蒸发、结晶、烘干后得到固体氯化钙。本发明变废为宝，提高了环保效益。电石渣原料容易得到，节约了成本，最后还能将产生的CaCl2出售，提高了经济效益。同时避免使用容易烧伤人员的碱液，操作安全、方便。本发明改善了堵塔、堵管道的情况，减少了检修工作量，减轻劳动强度。

Description

一种多晶硅生产中废气废液处理方法
技术领域
本发明涉及多晶硅技术领域，具体涉及一种多晶硅生产中废气废液处理方法。
背景技术
在现有多晶硅生产过程中，产生的废气中含有氯硅烷和氯化氢等成分。氯硅烷的组成为三氯氢硅、四氯化硅和二氯二氢硅。其中，三氯氢硅在常温常压下为具有刺激性恶臭气味、易流动易挥发的无色透明液体，空气中极易燃烧，在-18℃以下也有着火的危险，遇明火则强烈燃烧，燃烧时发出红色火焰和白色烟，生成SiO2．HCl和Cl2；四氯化硅为无色或淡黄色发烟液体，有刺激性气味，易潮解；二氯二氢硅在常温常压下为具有刺激性窒息气味和腐蚀性的无色有毒气体，空气中易燃，100℃以上能自燃。
通常淋洗残液及废气的传统处理工艺中，将生产产生的废气送入废气洗涤塔，然后通过泵将洗涤液送到废气洗涤塔塔顶，由喷淋器喷淋而下与尾气进行充分的水解和中和反应，除去废气中的氯硅烷和氯化氢，最后将达到排放标准的废气放空。当洗涤液pH值达到工艺要求时，将洗涤液送至地管污水井，然后进行污水处理。此工艺中通常采用氢氧化钠（NaOH）作为洗涤液进行中和、水解反应，在此过程中，由于生成结晶物SiO2和NaCl，经常会发生洗涤塔及其管道堵塞的现象，如果生产量大时，洗涤塔及其管道一天会堵四、五次，从而无形中加大了检修工作量，给正常生产带来严重的影响。且氢氧化钠的消耗量大，市场价格高。
随着多晶硅行业的增多与生产规模的不断扩大，节能降耗成了多晶硅领域急待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作方便、节能降耗的多晶硅生产中废气废液处理方法。
本发明的技术方案如下：本发明方法以电石渣为原料，经过水洗除去碎渣后，进行乳化得到氢氧化钙溶液，将氢氧化钙溶液作为洗涤液淋洗多晶硅生产中的废气废液，中和前述废气废液中的氯化氢气体后，将所得到的混合溶液进行压滤得到固体硅酸钙和二氧化硅的混合物，压滤后的清液进行蒸发、结晶、烘干后得到固体氯化钙。
所述乳化温度≥50℃。
所述氢氧化钙溶液的浓度为30—39°Be′。
所述压滤压力为0.5-0.7MPa。
本发明方法的积极效果如下：本发明利用氯碱行业中产生的废料电石渣为原料，变废为宝，提高了环保效益。传统方法用NaOH作原料，NaOH的市场价格为：50﹪浓度为2000元/吨；30℅浓度为1750-2000元∕吨，淋洗每月使用量大约为200吨，原料成本每月在40万元以上，电石渣原料不用花钱，并且容易得到，另外回用水也废水再利用，节约了成本，最后还能将产生的CaCl2出售，可以增加新的资金收入，提高了经济效益。同时避免使用容易烧伤人员的碱液，操作安全、方便。同等温度下，氯化钙的溶解度大于氯化钠的溶解度，例如：20℃时，氯化钠在20℃的溶解度是36g/100gH2O，氯化钙在20℃的溶解度是74.5g/100gH2O，这样饱和溶液中析出的结晶物减少了，改善了堵塔、堵管道的情况，减少了检修工作量，减轻劳动强度。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，为本发明方法的流程示意图，首先将氯碱行业中产生的废料电石渣利用回用水经过水洗，将产生的碎渣直接送到排渣场。水洗后的溶液送入乳化池采用机械搅拌乳化，乳化温度≥50℃，得到氢氧化钙溶液，氢氧化钙溶液的浓度为30—39°Be′，将其送入洗涤塔淋洗多晶硅生产工艺中排出的废气废液，废气氯化氢与氢氧化钙溶液发生中和反应，废液中的四氯化硅和三氯氢硅与氢氧化钙溶液反应生成主要含有二氧化硅和硅酸钙固体物的混合溶液，主要反应如下：
2HCl+ Ca﹙OH）2→CaCl2+H2O
SiCl4 +2Ca﹙OH）2→H4SiO3↓+2CaCl2
SiHCl3+2H2O →SiO2↓+3HCl+H2↑
SiCl4+2H2O→SiO2↓+4HCl
然后将上述反应后的混合溶液经过压滤，压滤压力为0.5-0.7MPa，压滤后得到固体硅酸钙和二氧化硅送到排渣场。二氧化硅经过加工后，可以作为建筑材料等其它行业使用，硅酸钙可作为建筑材料、保温材料等使用。将压滤后的清液进行滩晒、蒸发、蒸发结晶、冷却结晶，再经过烘干后把产生的氯化钙进行包装出售。
以上所述，为本发明的较佳实施案例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种多晶硅生产中废气废液处理方法，其特征在于，其以电石渣为原料，经过水洗除去碎渣后，进行乳化得到氢氧化钙溶液，将氢氧化钙溶液作为洗涤液淋洗多晶硅生产中的废气废液，中和前述废气废液中的氯化氢气体后，将所得到的混合溶液进行压滤得到固体硅酸钙和二氧化硅的混合物，压滤后的清液进行蒸发、结晶、烘干后得到固体氯化钙。
2.根据权利要求1所述的多晶硅生产中废气废液处理方法，其特征在于，所述乳化温度≥50℃。
3.根据权利要求1所述的多晶硅生产中废气废液处理方法，其特征在于，所述氢氧化钙溶液的浓度为30—39°Be′。
4.根据权利要求1所述的多晶硅生产中废气废液处理方法，其特征在于，所述压滤压力为0.5-0.7MPa。
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