多晶硅冷氢化系统中重金属杂质的影响及去除

李小龙 张天翔 冯茹涛

新特能源股份有限公司 新疆乌鲁木齐 831408

1 使用冷氢化系统作业的主要步骤

冷氢化技术在应用过程中会用到SiCl4、Si粉以及H2，并且还要将温度控制在500-550摄氏度之间、压力控制在2-3MPa（G）之前，在催化剂的作用下进行化学反应。此实验在进行过程中，硅粉会呈现出一种沸腾的感觉，并且会有SiHCl3以及SiHCl3等物质产生。在内置旋风分离器的作用下，会将主反应所产生的气体进行过滤，达到去除Si粉的作用，随后再经过一系列反应过滤出氯硅烷液体物质，此时会有产生的气体进入系统进行在此使用，并会在粗馏系统作用下将没能参与反应的SiCl4粗品进行循环再使用，SiHCl3粗品经过加工产生精品，在此过程中需要及时对废渣液进行清理，至此，整个作业流程结束，其中所涉及到的主要方程式包括以下三个：首先，主反应所涉及到的方程式为Si+2H2+3SiCl4=4SiHCl3；其次，副反应涉及到的方程式有SiCl4+Si+2H2=2SiH2Cl2、2SiHCl3=SiCl4+SiH2Cl2两种，整个作业流程图如下：

2 在使用冷氢化技术时产生杂质的主要原因以及对整体的影响

2.1 在使用冷氢化技术时产生杂质的主要原因

由于Si粉在进行反应时会将所含的金属物质分离出来，倘若这些杂质不能及时排出，便会使得整个流程中产生金属氯化物，进而会出现沉淀，对后续环节的工作产生影响[1]。

2.2 在使用冷氢化技术时产生杂质对整体的影响

倘若SiCl4粗品在进行循环使用时未能及时将残留物质排除，其中反应所产生的金属氯化物便会一直在系统内进行循环，又因为金属氯化物经过一系列反应会出现晶体，当数量达到极限时便会使管道出现堵塞的现象，通过调查主要记录到以下几种现象：