乐山高新区3000ta多晶硅项目申请立项环境评估报告.doc

乐山高新区3000t/a多晶硅项目环境影响报告书1.总论1.1概述太阳能级多晶硅能有效利用太阳能，太阳能做为一种清洁能源，对我国可持续发展意义重大，2005年3月中华人民共和国主席令33号正式颁布了中华人民共和国可再生能源法明确指出了国家发展可再生能源，为了鼓励国家新能源产业的发展，国家发改委高计2005509号文件要求组织实施可再生能源和新能源高技术产业化，明确要求解决我国太阳能电池用多晶硅原料生产和光伏产业链发展不平衡的问题。在世界各国，尤其是美、日、德等发达国家先后发起的大规模国家光伏发展计划和太阳能屋顶计划的刺激和推动下，世界光伏工业近年来保持着年均30以上的高速增长，全球目前多晶硅缺口在6000t左右，专家预测，光伏发电将在新世纪前半期超过核电成为最重要的基础能源之一。多晶硅是半导体工业、电子信息产业、太阳能光伏电池产业的最主要、最基础的功能性材料，多晶硅太阳能电池生产需要多晶硅材料，集成电路用硅单晶生产同样需要多晶硅，其重要性不言而喻。我国多晶硅无论是技术水平还是生产规模上均与世界先进水平有很大的差距，产量仅占世界总产量的0.3%0.4%，目前主要依赖进口，在缺少国内竞争的条件下，进口多晶硅价格一直居高不下，严重影响了我国信息产业和太阳能利用的发展，因此，本项目建设可提高我国多晶硅的生产能力，不仅对企业发展起重要作用，也对我国信息产业和太阳能利用的发展起到积极的推动作用。硅材料产业是国家鼓励发展的具有广阔前景的高新技术产业，是各地战略投资者高度关注和争相抢占的竞争制高点。乐山市硅材料产业在省委、省政府的大力关心支持下，发展势头迅猛，2007年2月乐山高新技术产业开发区内的新光硅业公司1000吨多晶硅已试车成功。为在乐山高新技术产业开发区进一步发展多晶硅产业，形成乐山市的“硅产业链”，乐山市计划在高新区抓紧推进3000t/a的多晶硅项目的实施。乐山市高新区3000t/a多晶硅项目，是乐山培育硅材料产业集群和打造硅材料百亿园区的重大项目，市委、市政府对此高度重视，专门成立了硅材料产业发展工作领导小组，全力做好协调服务工作。根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国环境影响评价法、国务院1998253号令建设项目环境保护管理条例等有关规定，在项目前期可行性研究阶段，需进行环境影响评价工作，为此，乐山高新区管委会于2007年7月委托国家环境保护总局环境发展中心承担该项目的环境影响评价工作。接受委托后，评价单位详细收集和分析与工程项目有关的基础资料，通过大量调查、监测和模拟，在系统深入的研究基础上，编制了“乐山高新区3000t/a多晶硅项目环境影响报告书”，提交环境保护主管部门审查。1.2编制依据1.2.1法律、法规（1）中华人民共和国环境保护法，1989.12.26；（2）中华人民共和国大气污染防治法，2000.4.29；（3）中华人民共和国水污染防治法，1996.5.15；（4）中华人民共和国固体废物污染环境防治法，2005.4.1；（5）中华人民共和国环境噪声污染防治法，1997.3.1；（6）中华人民共和国水土保持法，1991.6.29；（7）中华人民共和国清洁生产促进法，2003.1.1；（8）中华人民共和国环境影响评价法，2002.10.28；（9）中华人民共和国节约能源法，1998.1.1；（10）建设项目环境保护管理条例，国务院1998第253号令，1998.11.29；（11）建设项目环境保护分类管理名录，国家环境保护总局令第14号； （12）国务院关于环境保护若干问题的决定，国发199631号，1996.8.6；（13）关于加快推行清洁生产的意见，国家发展改革委等十一部委，2004.1；（14）关于加强环境影响评价管理防范环境风险的通知，环发2005152号；（15）关于检查化工石化等新建项目环境奉献的通知，环办20064号；（16）四川省中华人民共和国水法实施办法，2005.07.01；（17）四川省中华人民共和国大气污染防治法实施办法，2002.09.01；（18）四川省环境保护条例，1991.07.29；（19）四川省人民政府关于加强环境保护工作的决定，1996年11月22日川府发199642号；（20）四川省人民政府关于四川省地面水水域环境功能划类管理规定，1992年1月13日 川府发19925号；（21）乐山市人民政府办公厅关于印发乐山市环境空气质量功能区划分的规定的通知，乐府办199713号，1997.03.19；（22）乐山市人民政府关于乐山市地面水水域环境功能类别的规定的通知，乐府发199310号；（23）乐山市人民政府办公厅关于印发乐山市中心城区环境噪声标准适用区域划分暂行规定的通知，乐府办发199895号。1.2.2政策规定（1）国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定，国发200539号；（2）产业结构调整指导目录（2005年本），国家发展和改革委员会第40号令，2005.12.2；（3）关于进一步加强产业政策和信贷政策协调配合控制信贷风险有关问题的通知，发改产业2004746号；（4）关于加强工业节水工作的意见，国家经贸委等六部委，国经贸资源20001015号，2000.10.25。1.2.3技术导则与规范（1）环境影响评价技术导则 总纲（HJ/T2.1-93），国家环境保护局；（2）环境影响评价技术导则 大气环境（HJ/T2.2-93），国家环境保护局；（3）环境影响评价技术导则 地面水环境（HJ/T2.3-93），国家环境保护局；（4）环境影响评价技术导则 声环境（HJ/T2.4-95），国家环境保护局；（5）环境影响评价技术导则 非污染生态影响（HJ/T19-1997），国家环境保护局；（6）建设项目环境风险评价技术导则（HJ/T169-2004），国家环境保护总局；（7）环境影响评价技术导则 石油化工建设项目（HJ/T89-2003），国家环境保护局；（8）环境影响评价公众参与暂行办法（环发200628号），国家环境保护总局。1.2.4项目有关资料1.2.4.1技术资料（1）乐山高新区3000t/a多晶硅项目环境影响评价委托书，乐山高新区管委会，2007年7月；（2）四川新光硅业科技有限责任公司3000t/a太阳能级多晶硅项目可行性研究报告，中国成达工程公司，2006年6月；（3）乐山高新区3000t/a多晶硅项目环境质量现状监测报告，乐山市环境监测站，2007年7月；（4）年产3000吨多晶硅配套渣场项目，乐山市环境科学研究所，2007年8月。1.2.4.2项目文件（1）关于乐山高新区3000t/a多晶硅项目环境影响评价执行标准的函，四川省环境保护局，川函200775号；（2）关于3000t/a多晶硅项目取水申请的批复，乐山市水利局，2007年8月；（3）关于乐山市中心城区2003年第二批城市建设用地的批复，四川省人民政府，川府土2003188号；（4）关于乐山市2004年第一批城市建设用地的批复，四川省人民政府，川府土200557号；（5）四川省国土资源厅关于乐山市中心城区2001年第二批城市建设用地的批复，四川省国土资源厅，川国土资建200238号；（6）关于对四川省乐山市高新技术开发区区域环境影响报告书的批复，四川省环境保护局，川环函2002121号；（7）关于乐山大佛风景名胜区总体规划的函，中华人民共和国建设部，建城函2006344号；（8）关于乐山高新技术产业开发区控制性详细规划的批复，乐山市人民政府，乐府函200592号；（9）关于四川省乐山高新技术产业开发区年产3000吨多晶硅配套渣场项目环境影响报告表的批复，乐山市环境保护局，乐市环建管2007413号。1.2.4.3规划文本（1）乐山市环境保护“十一五”规划（初稿），乐山市环境保护局，2005年10月；（2）乐山高新技术产业开发区控制性详细规划（修编），西南交通大学建筑勘察设计研究院，2005年9月；（3）乐山城市总体规划（20032020），上海同济城市规划设计研究院，2004年10月；（4）乐山市国民经济河社会发展第十一个五年计划，乐山市发展和改革委员会，2006年2月；（5）四川省乐山市土地利用总体规划，四川省乐山市人民政府，1999年9月；（6）乐山大佛风景名胜区总体规划（2006），四川省城乡规划设计研究院。1.3评价目的、原则1.3.1评价目的根据项目的性质和特点，结合项目所处地区的环境特征和污染特征，分析预测项目建成后对周围环境可能造成的影响及影响范围和程度；提出避免和减少对环境污染的措施；从环保的角度论证项目建设的可行性；为工程设计和项目建成后的环境管理提供基础资料，为环境保护审批提供依据，以实现建设项目的环境效益、社会效益、经济效益的统一。1.3.2评价原则本着实事求是、客观公正的精神，根据本项目工程及环境影响复杂的特点，确定评价原则为：（1）遵守国家和四川省相关法律法规，符合相关部门规范性文件规定，满足环评技术导则要求；（2）客观、公正、全面、科学地分析本项目对环境的各种影响；（3）通过现场调查和监测获得第一手数据，保证资料数据的代表性、准确性和时效性，评价方法力求先进、定量、可靠，情景和工况设定尽量接近实际情况，评价结论中提出的对策措施具有可操作性；（4）贯彻“产业政策”、“满足规划”、“清洁生产”、“达标排放”、“总量控制”、“循环经济”的原则；（5）以多种形式进行公众参与。1.4环境影响评价因子选取在识别出本项目主要环境影响因素的基础上，筛选出本次评价的污染因子，选择对环境影响较大或环境较为敏感的特征污染因子作为本次评价的评价因子，选取结果见表1-4-1。表1-4-1 项目评价因子一览表评价要素评价类型评价因子环境空气污染源调查烟尘、SO2环境现状SO2、NO2、PM10、TSP、HCL和氟化物环境影响HCL、氟化物、NO2和硅粉尘总量控制硅粉尘、HCL（特征污染物）风险评价HCL、氟化物地表水污染源调查CODcr、氨氮、SS环境现状pH、水温、溶解氧、高锰酸钾指数、生化需氧量、化学需氧量、氨氮、石油类、挥发酚、氟化物、氯化物环境影响废水进入污水处理厂可行性分析总量控制CODcr声环境现状及影响连续等效声级dB(A)固体废物固废影响工业性固体废物产生量、处置量和处置方式1.5主要环境控制及保护目标根据现场调查，结合本项目排污特征和所在区域的环境功能及环境总体控制目标，确定环境空气保护目标为评价区域内居民点、乐山市区、乐山大佛风景名胜区，地表水环境保护目标为岷江，地下水保护目标为厂址所在区域地下水环境，主要保护目标及功能要求见表1-5-1，分布位置见图1-5-1。表1-5-1 评价区内主要环境保护目标一览表环境类别序号环境保护目标区域特征相对厂址方位相对厂址距离（m）概况（人数）环境功能要求环境空气1张家坝农村SW38001500满足环境空气质量标准 (GB3095-1996)二级标准（乐山大佛满足一级标准）2乐山市技工学校学校N2000100003肖公咀（市区）城区ENE55004乐山大佛风景区E50005车子乡杜家场（大佛山风景区边缘）农村、风景区边缘SE200020006车子镇城镇SSE200030007邢家湾农村SE400018008乐山市城区城区NE10005000569107地表水1岷江过境河流E4000地表水环境质量标准（GB3838-2002）类标准2大渡河水源地N10002青衣江过境河流N2000地下水1地下水厂址所在区域满足地下水质量标准（GB/T14848-93）类标准噪声1厂界厂界外1m满足工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）类标准1.6评价等级、评价范围及评价标准1.6.1评价等级和评价范围（1）环境空气评价工作等级和评价范围 评价等级 所在区域属于丘陵地形，大气污染物等标排放量计算结果见表1-6-1，根据环境影响评价技术导则 大气环境（HJ/T2.2-93）的评价级别计算方法，判定本项目环境空气评价计算工作等级为三级。表1-6-1 环境空气评价等级计算污 染 物排放量 (t/h)环境标准(mg/m3)等标排放量(m3/h)判断值评 价 级 别HCI1.910-50.050.38106一级Pi2.5109二级2.5109Pi2.5108三级Pi2.5108小于三级硅粉尘1.010-41.00*0.1106HF5.010-50.022.5106NOX9.010-50.240.375106 评价范围环境空气评价范围考虑乐山市城区及乐山大佛风景名胜区，在三级评价基础上对评价范围适当扩大，评价范围确定以厂址为中心，以厂址所在地主导风向为主轴，长10km、宽10km，面积100 km2的矩形区域，见图1-5-1。（2）水环境评价工作等级和评价范围 评价等级地表水：根据环境影响评价技术导则地面水环境（HJ/T2.3-93）划分，本项目废水经厂区污水处理站后，达到污水综合排放标准GB8978-1996 一级标准，通过白滩堰排入岷江，排水量约149m3/d，污水中含COD、盐等，水质复杂程度简单，岷江多年平均流量4702700m3/s，属于大河。按关于乐山市地面水水域环境功能类别的规定的通知，评价河段属类水体，确定本项目地面水环境影响评价为三级。地下水：本项目所在区域地下水属于地下水质量标准 GB/T14848-93的类地区，本项目评价将在场地及周围区域地下水的现状水质、水文地质特征等调查、分析基础上，结合项目特点，对地下水的影响只进行简要分析，提出防止地下水污染的措施建议。 评价范围地表水评价范围：岷江开发区段废水总排口上游1km，下游5km。地下水现状调查和评价范围：厂区边界外2km范围内。（3）声环境评价工作等级和评价范围 评价等级根据环境影响评价技术导则声环境（HJ/T2.4-1995）划分，项目厂址属于乐山高新技术产业开发区，厂界声环境执行3类标准，项目建成后距离声环境保护目标较远，因此确定噪声评价等级为三级。 评价范围厂界外1m。（4）生态评价等级 评价等级项目占地18.9hm2，属于开发区工业用地，目前土地已平整完毕，根据环境影响评价技术导则非污染生态影响（HJ/T19-1997）规定，对生态环境影响进行简要分析。 评价范围厂界外延1000m（5）环境风险评价工作等级和评价范围 评价等级本项目原料、辅助材料、中间产品、产品等主要物料中，三氯氢硅、氟化氢等为有毒物质，存在有毒物料泄漏发生人员伤亡的危险，硝酸为具有腐蚀性的物料，具有较强的腐蚀性，对人有灼伤危害。从本项目生产过程分析，重大危险源主要为物料的贮存场所，生产场所包括罐区。依据本项目的危险特性和使用及贮存数量，生产场所和贮存场所为该项目的主要重大危险源，尤其是罐区的贮存量远大于重大危险源辩识中危险物质的临界量。罐区存在着发生重大火灾、爆炸或毒物泄漏，对环境造成严重污染事故的可能性。根据建设项目环境风险评价技术导则（HJ/T 169-2004）评价工作等级确定原则，本项目环境风险评价的工作等级确定为一级评价。 评价范围环境风险评价范围是以厂址中心为原点，半径为5km的围成的区域，见图1-5-1。1.6.2评价标准根据四川省环境保护局关于乐山高新区3000t/a多晶硅项目环境影响评价执行标准的函（川环评函200775号）批复，本次评价执行的评价标准如下：1.6.2.1环境质量标准（1）环境空气SO2、NO2、TSP、PM10、HF（参考氟化物（F）执行环境空气质量标准（GB3095-1996）二级标准，HCl参考执行工业企业设计卫生标准（TJ36-79）中表1“居住区大气中有害物质的最高容许浓度”，标准值见表1-6-2。表1-6-2 环境空气质量标准 （mg/Nm3）质量标准名称标准级别标准值污染物SO2NO2TSPPM10氟化物HCl环境空气质量标准(GB3095-1996)一级标准1小时平均0.150.120.020日平均0.050.080.120.050.007年平均0.020.040.080.04二级标准1小时平均0.500.240.020日平均0.150.120.300.150.007年平均0.060.080.200.10工业企业设计卫生标准（TJ36-79）一次0.05日均0.015（2）地表水地表水岷江厂址段上下游执行地表水环境质量标准（GB3838-2002）类标准，标准值见表1-6-3。表1-6-3 地表水环境质量标准 (mg/L，pH除外)序号污染物类标准限值序号污染物类标准限值1pH696氨氮1.02溶解氧57石油类0.053高锰酸盐数68挥发酚0.0054BOD549氟化物1.05COD2010总磷0.2（3）地下水评价区域地下水执行地下水质量标准（GB/T14848-93）类标准，标准值见表1-6-4。表1-6-4 地下水质量标准 （mg/L，pH除外）序号项目类标准限值序号项目类标准限值1pH6.58.56亚硝酸盐氮0.022总硬度4507氨氮0.23溶解性总固体10008氟化物1.04高锰酸盐指数3.09氰化物0.055硝酸盐氮2010硫酸盐250（4）声环境厂址区域声环境现状执行城市区域环境噪声标准（GB3096-93）3类标准，标准值见表1-6-5。表1-6-5 噪声评价标准功能区类型执行的标准和级别标准值dB(A)昼间夜间环境噪声城市区域环境噪声标准（GB3096-93）3类65551.6.2.2污染物排放标准（1）大气污染物本项目生产中排放的废气执行大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）表2新污染源二级排放标准，锅炉执行锅炉大气污染物排放标准（GB13217-2001）中时段标准，导热油加热炉执行工业炉窑大气污染物排放标准表2二级标准，标准值见表1-6-7表1-6-9。表1-6-7 大气污染物排放标准 （mg/Nm3）污染物最高允许排放浓度mg/m3排气筒高度m排放速率kg/h无组织监控浓度限值mg/m3备注SO2550152.60.4GB16297-1996 表2 中二级30154025NOX（以NO2 计）240150.770.12304.4407.5颗粒物120153.51.0205.93023HCl100150.260.20200.43301.4HF（参照氟化物标准）9.0150.100.02300.59401.0表1-6-8锅炉大气污染物排放标准锅炉类别烟尘烟气黑度SO2 NOX燃气锅炉燃气101004001-6-9 工业炉窑大气污染物排放标准炉窑类别烟尘加热炉非金属加热炉200（2）水污染物本项目生产过程中排出的工艺污水先进入厂区的污水处理站，处理达标后通过白滩堰排入岷江。排水执行污水综合排放标准GB8978-1996 一级标准。具体标准值见表1-6-10。表1-6-10 污水综合排放标准 （mg/L，pH除外）项目标准值备注pH(无量纲)69污水综合排放标准GB8978-1996 一级标准SS70CODcr100氨氮15BOD520石油类5氟化物10（3）噪声厂界执行工业企业厂界噪声标准（GB 12348-90）类标准，施工噪声建筑施工厂界噪声限值（GB12523-90）标准，标准值见表1-6-11。表1-6-11 噪声评价标准标准名称和类别噪声限值（dB）昼间夜间工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）类标准6555建筑施工厂界噪声限值（GB12523-90）65-85551.6.2.3控制标准（1）固体废物执行危险废物鉴别标准（GB5085.13-1996）、一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB18599-2001）及危险废物贮存污染控制标准（GB12525-2001）；（2）环境保护图形标志排放口（源）（GB15562.1-1995）；（3）环境保护图形标志 固体废物贮存（处置）场（GB155562.2-1995）（4）重大危险源识别采用重大危险源辩识GB18218-2000。1.7评价重点（1）工程分析；（2）环境质量现状调查与评价；（3）环境空气影响预测与评价；（4）污染防治措施及其技术可行性分析。2.工程概况2.1建设项目名称、地点和建设性质项目名称：乐山高新区3000t/a多晶硅项目项目性质：新建 建设地点：乐山高新技术产业开发区建业大道以南，乐高大道和茶山路之间。 2.2建设规模、产品方案及年操作时间2.2.1建设规模多晶硅装置 3000吨/年2.2.2产品方案主产品 3000吨/年电路级多晶硅副产物 四氯化硅（高沸物，工业级，含SiCl4 95%） 三氯氢硅（低沸物，工业级，含SiHCl3 94%）2.2.3年操作时间本项目年操作时间7440小时。2.3产品性质、规格及用途2.3.1多晶硅(Si，产品)2.3.1.1性质多晶硅 具灰色金属光泽，熔点 1410、沸点 2355、密度 2.322.34，溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。多晶硅按纯度分类可以分为冶金用硅、太阳能级、电子级。冶金用硅是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成，一般纯度为9799.3%，最高可达99.8%以上。电子级硅一般要求纯度高于99.9999%以上，超高纯达到99.9999999%99.999999999%（一般称9个9至11个9），其导电性介于10-41010欧厘米。太阳能级多晶硅纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。一般认为纯度在99.9999%左右。2.3.1.2规格本项目多晶硅产品的规格和质量指标见表2-3-1。表2-3-1 多晶硅产品规格和质量指标指标名称产品规格及质量指标Si99.99999% w(太阳能级)受主水平N-3000.cm施主水平P-300.cB含量0.003ppb wP含量 0.3ppbC含量100ppb体内金属含量0.5ppb w (Fe、Cu、Zn、Cr、Ni)形态表面无氧化夹杂物，呈银灰色，带有金属光泽， 表面金属杂质含量：Fe0.25ppb a/0.5ppb wCu0.025ppb a/0.05ppb wNi0.05ppb a/0.1ppb wCr0.055ppb a/0.1ppb wZn0.13ppb a/0.3ppb wNa0.98ppb a/0.8ppb w2.3.1.3产品用途多晶硅材料是以金属硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的硅材料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品。是电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。多晶硅是单晶硅及硅片产品的唯一原料，用多晶硅加工制成的硅片(硅抛光片、太阳能级硅片)主要用于制作集成电路、整流元件、功率晶体管、分立器件、探测器、太阳能电池等半导体器件。2.3.2四氯化硅(SiCl4，副产物)2.3.2.1性质四氯化硅 无色透明发烟液体，具有难闻的窒息性气味。熔点 -70、沸点 57.57、相对密度 1.483，可与苯、乙醚、氯仿、石油醚、四氯化碳、四氯化锡、四氯化钛、一氯及二氯化硫以任何比例混溶。2.3.2.2规格四氯化硅(高沸物) 工业级 含SiCl4 95%2.3.3.3产品用途用于制硅酸酯类、有机硅单体、有机硅油、高温绝缘材料、硅树脂、硅橡胶等，也用作烟幕剂。2.3.3三氯氢硅(SiHCl3，副产物) 2.3.3.1性质三氯氢硅 无色液体。熔点 -126.5、沸点 33、相对密度 1.34，溶解性 能溶于二硫化碳、四氯化碳、氯仿、苯等。2.3.3.2规格三氯氢硅(低沸物) 工业级 含SiHCl3 94%2.3.3.3产品用途用作高分子有机硅化合物的原料，也是生产半导体硅、单晶硅的原料。2.4项目组成本项目多晶硅生产装置以及配套的公用工程和辅助设施详见表2-4-1。表2-4-1 项目组成一览表序号项目分类主要内容主要环境问题施工期营运期一主体工程3000t/a太阳能级多晶硅装置包括：三氯氢硅合成、合成气干法分离、氯硅烷分离提纯、三氯氢硅氢还原、还原尾气干法分离、四氯化硅氢化、氢化气干法分离、氯硅烷贮存、硅芯制备、产品整理、废气和残液处理、工艺废料处理扬尘、废水、建渣、机械噪声废气、废水、固废、噪声二公用工程供水、排水、循环水、脱盐水、供电、电讯、自动控制系统、供热、冷冻站、空压制氮站、中央分析及监测废气、废水、噪声三贮运及辅助设施储运设施、维修、污水处理站、渣场废水、无组织废气、固废、噪声四办公及生活设施拟建厂前区，设办公楼和倒班宿舍等。本项目定员约 人。废水、固废-16-北京京诚嘉宇环境科技有限公司乐山高新区3000t/a多晶硅项目环境影响报告书简本 2.5主要工艺技术方案、工艺流程及产污分析2.5.1工艺技术方案目前国际上多晶硅生产工艺有70%以上均采用改良西门子法，如：德国WACKER公司、美国HSC公司、日本德山、三菱、住友公司、意大利MEMC公司、国内的洛阳中硅集团、峨嵋半导体材料厂以及新光硅业科技公司的1260吨/年多晶硅装置等的生产工艺均属此类，均经由三氯氢硅的氢还原反应获得多晶硅产品。另有硅烷法多晶硅生产工艺，是用硅烷进行热分解生成多晶硅。与经由三氯氢硅反应的改良西门子法相比，该方法对生产的安全性要求及总生产成本均更高，故此法采用不多，其技术的改进和提高还在研究中。随着光伏产业的飞速发展，太阳能级多晶硅的需求迅速增长，新一代低成本多晶硅工艺技术的研究空前活跃。如：德山曹达的熔融析出法（VLD工艺），采用筒状反应炉，析出液体状硅；瓦克的沸腾床法，采用FBR型反应器，生成粒状硅等等，但这些工艺均尚处于研究或试验阶段。2.5.2工艺技术路线的确定从以上所述多晶硅生产的主要工艺技术的现状和发展趋势来看，改良西门子工艺能够兼容电子级和太阳能级多晶硅的生产，以其技术成熟、适合产业化生产等特点，仍是目前多晶硅生产普遍采用的首选工艺。故本项目1500吨/年电路级多晶硅装置采用改良西门子法生产多晶硅。目前国内采用改良西门子法生产多晶硅的技术来源，主要有国内自有技术、引进俄罗斯技术和引进欧洲(德国、意大利等国)技术、引进美国GT公司、DEI公司技术等。国内技术整体上还不很成熟，原料和公用工程（电等）消耗较高，但软件费用低；俄罗斯技术，原料和公用工程消耗比国内技术略低，在国内已有在建装置；美国公司的生产技术先进，也较为成熟，消耗比国内技术低，但软件费用相当昂贵，而且还有出口限制等问题。三种技术均可选，在技术谈判和商务谈判阶段需进一步综合比较方可选定。本可研，暂按引进技术结合国内技术考虑。工艺流程见图2-5-1。2.5.3反应原理3000吨/年电子级多晶硅装置工艺流程由以下主要工序组成：(1)三氯氢硅合成工序(2)合成气干法分离工序(3)氯硅烷分离提纯工序(4)三氯氢硅氢还原工序(5)还原尾气干法分离工序(6)四氯化硅氢化工序(7)氢化气干法分离工序(8)氯硅烷贮存工序(9)硅芯制备工序(10)产品整理工序(11)废气和残液处理工序(12)工艺废料处理工序2.5.3.1三氯氢硅合成在一定温度下，晶体硅与氯化氢的发生反应生成三氯氢硅和四氯化硅。同时，生成硅的高氯化物的副反应，生成SinCl2n+2系的聚氯硅烷及SinHmCl(2n+2)-m类型的衍生物。主反应：副反应2.5.3.2合成气干法分离工序经三级旋风除尘器组成的干法除尘系统除去部分硅粉，经低温氯硅烷液体洗涤、分离成氯硅烷液体、氢气和氯化氢气体，分别循环回装置使用。2.5.3.3氯硅烷分离提纯工序氯硅烷的分离和提纯是根据加压精馏的原理，通过采用合理节能工艺来实现的。该工艺可以保证制备高纯的用于多晶硅生产的三氯氢硅和四氯化硅（用于氢化）。氯硅烷的冷凝物输往其深度净化单元，主要有：将主体组分进行分离（三氯氢硅，四氯化硅及聚氯硅烷）将三氯氢硅中的杂质形态稳定化将低沸点的杂质和高沸点的杂质从三氯氢硅中进行深度清除清除四氯化硅中的高沸点杂质将聚氯硅烷和固体颗粒浓缩将氢还原和氢化设备中的冷凝物进行分离和提纯2.5.3.4三氯氢硅氢还原工序在原始方形硅芯棒上沉积多晶硅。2.5.3.5还原尾气干法分离工序还原尾气干法分离的原理和流程与三氯氢硅合成气干法分离工序十分类似。2.5.3.6四氯化硅氢化工序在三氯氢硅的氢还原过程中生成四氯化硅，在将后者冷凝和脱除三氯氢硅之后进行热氢化，转化为三氯氢硅。2.5.3.7氢化气干法分离工序从四氯化硅氢化工序来的氢化气经此工序被分离成氯硅烷液体、氢气和氯化氢气体，分别循环回装置使用。氢化气干法分离的原理和流程与三氯氢硅合成气干法分离工序十分类似。2.5.3.8硅芯制备工序硅芯制备过程中，需要用氢氟酸和硝酸对硅芯进行腐蚀处理，再用超纯水洗净硅芯，然后对硅芯进行干燥。2.5.3.9产品整理工序用氢氟酸和硝酸对块状多晶硅进行腐蚀处理，再用超纯水洗净多晶硅块，然后对多晶硅块进行干燥。2.5.3.10废气和残液处理工序A废气净化用10%NaOH溶液洗涤，废气中的氯硅烷（以SiHCl3为例）和氯化氢与NaOH发生反应而被除去：废气经液封罐放空。含有NaCl、Na2SiO3的出塔底洗涤液用泵送入工艺废料处理工序。B残液处理从氯硅烷分离提纯工序中排除的残液主要含有四氯化硅和聚氯硅烷化合物的液体以及装置停车放净的氯硅烷液体加入石灰乳液中和废液中的氯硅烷等和而被转化成无害的物质。水解和中和反应经过规定时间的处理，用泵从槽底抽出含H4SiO4、NaCl2、H4SiO4、Na2SiO3的液体，送往工艺废料处理工序。2.5.3.11工艺废料处理工序A类废液处理来自氯化氢合成工序的废酸、液氯汽化工序的废碱、废气残液处理工序和废硅粉处理的废液等在此工序进行混合、中和后，经过压滤机过滤。滤渣（主要为SiO2、NaCl等）送渣厂堆埋。滤液主要为NaCl溶液，进行蒸发、浓缩和结晶。蒸发冷凝液循环利用（配置NaOH溶液），结晶固体氯化钠等外售或填埋。B类废液处理来自硅芯制备工序和产品整理工序的废氢氟酸和废硝酸，用碱液中和，生成的氟化钠和硝酸钠溶液，进行蒸发、浓缩和结晶。蒸发冷凝液循环利用（配置NaOH溶液），结晶固体氟化钙和硝酸钠等外售或填埋。在对废弃的酸洗溶液和处理石灰乳液时产生的污水进行混匀时发生的矿物酸中和伴随着下列方应：2.5.4工艺流程及产污分析2.5.4.1氢气制备与净化工序在电解槽内经电解脱盐水制得氢气。电解制得的氢气经过冷却、分离液体后，进入除氧器，在催化剂的作用下，氢气中的微量氧气与氢气反应生成水而被除去。除氧后的氢气通过一组吸附干燥器而被干燥。净化干燥后的氢气送入氢气贮罐，然后送往氯化氢合成、三氯氢硅氢还原、四氯化硅氢化工序。电解制得的氧气经冷却、分离液体后，送入氧气贮罐。出氧气贮罐的氧气送去装瓶或放空。2.5.4.2三氯氢硅合成工序原料硅粉经吊运，通过硅粉下料斗而被卸入硅粉接收料斗。硅粉从接收料斗放入下方的中间料斗，经用热氯化氢气置换料斗内的气体并升压至与下方料斗压力平衡后，硅粉被放入下方的硅粉供应料斗。供应料斗内的硅粉用安装于料斗底部的星型供料机送入三氯氢硅合成炉进料管。从氯化氢合成工序来的氯化氢气，与从循环氯化氢缓冲罐送来的循环氯化氢气混合后，引入三氯氢硅合成炉进料管，将从硅粉供应料斗供入管内的硅粉挟带并输送，从底部进入三氯氢硅合成炉。在三氯氢硅合成炉内，硅粉与氯化氢气体形成沸腾床并发生反应，生成三氯氢硅，同时生成四氯化硅、二氯二氢硅、金属氯化物、聚氯硅烷、氢气等产物，此混合气体被称作三氯氢硅合成气。反应大量放热。合成炉外壁设置有水夹套，通过夹套内水带走热量维持炉壁的温度。出合成炉顶部挟带有硅粉的合成气，经三级旋风除尘器组成的干法除尘系统除去部分硅粉后，送入湿法除尘