多晶硅与半导体
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多晶硅氯化氢吸收高盐水的综合处理

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钠法Vs. 钙法

针对大部分多晶硅企业所采用的改良西门子工艺,从原子经济性较多而言,钠法更具优势和前景。


氯化钙废水的整体解决方案


1.基于预处理对硅的脱除

在我们以往遇到的含硅废水处理项目中,大多数情况都是多晶硅行业的皂化吸收液,因此,以硅胶形式存在的固体硅杂质往往在沉淀/压滤分离的过程中就实现了大量的脱除,而剩余的硅则是硅酸盐形式的活性硅为主。

在现行的几种工艺中,有种类似HERO工艺的,是在料液中加碱至pH大于10,在这样的强碱环境中活性硅是可溶的,但是出于对设备材质的考量,我们则采用的多为镁剂和铝剂脱硅预处理工艺。一般的,镁剂效果要好于铝剂,但使用温度相对较高,因此,我们会根据料液温度进行选择。

我们类似的项目A,地处内蒙,虽然料液初始温度较高,但经压滤和调节后温度较低,因此,我们使用的是PAC作为脱硅计进行的化学混凝沉降,其出水硅含量稳定在10mg/L左右。整体预处理工艺采用的是调节池→混凝沉降池(沉淀剂PAC,絮凝剂PAM)→调酸池→余热回收器→脱气塔(去除水中二氧化碳)→多介质过滤器,经处理后的吸收液再进入MVR浓缩和三效浓缩至70%,再经冷却刮片机制备成二水氯化钙产品。

另外,我们在一个沸石生产企业中遇到过高硅浓度的硫酸钠-硅酸钠混合废水,我们采用的定量的硫酸铝作为反应液与硅酸钠反应生产符合一定硅铝比的铝硅凝浆,通过反应→压滤→水洗→分散等操作实现物料的资源化利用,后续的硫酸钠料液进行蒸发,但蒸发过程会有一定的硅酸产生,因此,需要定期对母液进行压滤处理以防止结垢。

镁剂和铝剂的除硅用量图

2.在蒸发过程中的阻垢

由于化学平衡的限制,我们不可能将水中的二氧化硅完全通过化学沉淀的方式去除,使用深度处理常用的树脂方法,又会严重收到水中大量的氯离子而造成无效。因此,我们除了采用预处理的方式对硅进行有效去除外,我们还在蒸发过程中采用了复合型阻垢剂,一方面防止硫酸钙垢的形成,一方面减缓硅垢的形成。


3.实际问题的分析

正如我们在第一个问题中所阐述的背景,硅的结垢是以二氧化硅还是硅酸盐的形式产生,以及对于其去除的工艺路线选择不单纯仅仅取决于二氧化硅,是否存在其他硬度离子或是成垢因素,包括各成垢因子的浓度,我们需要通盘考虑,这对于我们工艺的选择和设计是非常重要的。因此,我公司会在基于对贵公司所提水样的全面分析的基础上,结合我公司的经验向贵公司推荐合适的预处理工艺以及复配合适的阻垢剂/阻硅剂协同使用,以达到贵公司对含硅废水蒸发长期稳定运行的期望。

多晶硅氯化钙废水综合处理工艺流程示意图

垢的处理与蒸发设备的维护


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