[發(fā)明專利]處理含有氯硅烷廢液的方法和設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310305939.4
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN103408023A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張升學(xué);嚴(yán)大洲;楊永亮;萬燁;肖榮暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國恩菲工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107;C02F1/04;B01D53/78;B01D53/40
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種處理含有氯硅烷廢液的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

多晶硅是一種超高純材料，其純度為9N-11N。冶金級硅粉經(jīng)過一系列的物理、化學(xué)過程提煉，便可得到多晶硅。由于冶金級硅粉純度不高，含有鐵、鋁、鈣、鈦等金屬元素，在改良西門子法或者硅烷法多晶硅生產(chǎn)過程中難免將粉塵及金屬化合物雜質(zhì)帶入高純系統(tǒng)中，這些粉塵及金屬化合物雜質(zhì)對高純多晶硅的制備產(chǎn)生一定的影響。因此，為了減少這些影響，在多晶硅制備工藝中的四氯化硅冷氫化系統(tǒng)、三氯氫硅合成系統(tǒng)或精餾提純系統(tǒng)適當(dāng)位置排放一定量的氯硅烷殘液，殘液含有大量的氯硅烷，還含有細(xì)微的硅粉和金屬化合物。因含有粉塵及金屬化合物，氯硅烷殘液容易堵塞設(shè)備和管道，而且回收困難。若此部分液體直接外排處理，一方面造成氯硅烷原料的損失，更重要的是氯硅烷屬于有毒物質(zhì)，與空氣或水接觸后，形成酸霧，造成環(huán)境污染。

因此，對于處理含有氯硅烷的廢液的方法和設(shè)備有待改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種可以達(dá)到環(huán)保效果的有效處理含有氯硅烷廢液的方法和設(shè)備。

由此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種處理含有氯硅烷廢液的方法。該方法包括以下步驟：將所述含有氯硅烷廢液進行蒸發(fā)處理，以便獲得氯硅烷蒸汽和蒸發(fā)后液；將所述氯硅烷蒸汽進行冷凝處理，以便獲得液體氯硅烷；將所述蒸發(fā)后液進行干燥處理，以便獲得干燥殘渣；將所述干燥殘渣進行中和處理，以便獲得酸性廢氣和中和廢水；利用堿性淋洗液對所述中和廢氣進行淋洗，以便獲得淋洗后液；以及將所述中和廢水進行脫水處理，以便獲得中和廢渣。由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的處理含有氯硅烷廢液的方法，不僅可以進一步從廢液中有效回收氯硅烷，從而降低了多晶硅生產(chǎn)物耗；同時利用沸點的不同通過蒸發(fā)將氯硅烷與細(xì)微粉塵和金屬化合物雜質(zhì)進行了分離，并對分離的殘渣進行了處理，最終得到無害的廢渣可直接填埋，從而避免了后續(xù)處理的管道堵塞和有毒物質(zhì)外排的環(huán)境污染問題。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的處理含有氯硅烷的廢液的方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述含有氯硅烷的廢液含有四氯化硅和三氯氫硅的至少一種。由此，可以有效地處理生產(chǎn)多晶硅所產(chǎn)生的主要成分為四氯化硅或三氯氫硅的廢液，并利用其沸點的不同將其分離，從而可以循環(huán)利用多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)所產(chǎn)生的廢氣，降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了能源。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述蒸發(fā)處理是在70攝氏度～100攝氏度溫度和40千帕～90千帕壓力條件下進行的。由此，可以使所述含有氯硅烷的廢液在最佳的溫度和壓力條件下有效的發(fā)生蒸發(fā)，廢液中的四氯化硅由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，從而從含有沸點較高的含有細(xì)微粉塵和金屬化合物雜質(zhì)的蒸發(fā)后液中分離出來。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述干燥處理為蒸發(fā)干燥。由此可以利用蒸發(fā)裝置本身具有的加熱單元繼續(xù)對留在蒸發(fā)裝置內(nèi)的含有細(xì)微粉塵和金屬化合物雜質(zhì)的所述蒸發(fā)后液繼續(xù)進行加熱蒸發(fā)，從而對去除蒸發(fā)后液中的四氯化硅，得到干燥殘渣。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，利用選自石灰水和氫氧化鈉的至少一種的堿性溶液對所述干燥殘渣進行中和處理。通過上述至少一種堿性溶液與上述干燥殘渣進行中和反應(yīng)，由此可以有效地中和上述干燥殘渣中由生產(chǎn)多晶硅反應(yīng)系統(tǒng)中帶來的酸性成分。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述堿性淋洗液為選自石灰水和氫氧化鈉中的至少一種。由此，可以對上述中和廢氣進行進一步中和處理，從而去除上述由中和反應(yīng)中以氣體形式溢出的酸性成分。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述脫水處理是通過壓濾處理進行的。由此，可以有效地去除由中和反應(yīng)所得到的中和廢水的水分，從而得到中和廢水中的中和廢渣。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述處理含有氯硅烷的廢液的方法進一步包括將所述中和廢渣進行填埋處理。由此，經(jīng)過填埋的中和廢渣不會造成環(huán)境污染問題。