四氯化硅的利用.doc

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1、随着30年光通信产业的迅速发展，我国光纤预制棒产业取得了较大发展，但是，在生产效率、原创技术、制造成本等方面与国际领先水平还有很大差距。为此，我们约请业内专家及企业代表从行业的角度审视国内光纤预制棒产业发展现状，存在的瓶颈，并给出企业突破瓶颈的办法，以期推动整个行业的发展。0_8}7N  ?$5T1Y9{6t'{#Q4a"e)f8i3B$`6N  "~5?(w#`'^%J如果不考虑人民币升值因素，光纤预制棒未来价格走势取决于国内厂商是否能成功掌握低成本的预制棒生产技术，这一点也给我们指出了光纤

2、预制棒产业的突破方向。.p5a/^+X1D.B/E  +R2?:a)R  P原材料本地化是降低生产成本主要因素:J/g8k0D  i-S"a*}7l  #E+L1^-~;f)g0u8M"h目前，几乎所有用外部气相沉积工艺(OVD)、气相轴向沉积工艺(VAD)制造光纤芯棒的生产厂家都用了SOOT（套管）外包层技术(如江苏法尔胜、杭州富通)。由于SOOT外包层技术和设备已经有商品，许多用化学气相沉积工艺（MCVD）制造芯棒的厂家也纷纷用SOOT代替了套管。长飞用微波等离子体化学气相沉积工艺(PCVD

3、)/大套管真空拉丝(RodInCylinder，RIC)，套筒(Cylinder)也是SOOT外包层技术生产的。即气态卤化物(SiCl4等)通过氢氧焰或甲烷焰进行反应，生成大量的“粉末”，随着棒体沿着燃烧器的来回运动，而逐渐一层一层沉积在芯棒的外表面。SiCl4是外包层技术生产中的主要原材料，占制造光纤预制棒成本的30%左右，其次是H2(氢气)，O2(氧气)和可以循环使用的HCl(氯化氢气)，Cl2(氯气)反应链。$S-J;q3e.h9C  4c4T$J)^1{1e3q2f1X:m光纤用高纯四氯

4、化硅特性(SiCl4)在常温、常压下呈无色透明液体，具有极佳的流动性。目前，通常使用改良的西门子法技术生产，将三氯氢硅(SiHCl3)生产为多晶硅，生产中产生的副产物SiCl4经过二级精馏和全循环“充装管阀系统”提纯为光纤用的高纯SiCl4。2R%s0v  q2t3g)j  +X5[5J/j/c:]2W;N!n,j/L随着太阳能光伏产业和集成电路的迅猛发展，多晶硅在我国发展很快，截至2008年3月全国共有16个省市自治区投资33个多晶硅建设项目，按这些项目计划产能统计，如果全部建成投产后，其产量

5、为14.6万吨，笔者认为其中只有极少数项目已经投产，如果我们取其10%计算的话，几年后，实现1.5万吨多晶硅产量是可行的。根据生产数据显示，生产1公斤多晶硅可产出8公斤四氯化硅(SiCl4)那么，每年有12万吨四氯化硅。当然其中一部分四氯化硅在高温，氢气气氛下能(铜催化)把四价硅还原为三价硅—三氯氢硅，那么，每年有数万吨以上四氯化硅可作为光纤生产用，这种粗料SiCl4经过二级精馏严格提纯，以除去有害的过渡金属离子、含氢化合物和碳氢化合物等有害杂质。%b6E1J  ~(N%G  0n%@&[+^,

6、^5[/!E还有一个值得借鉴的方法，德国德固萨公司是世界上专业生产SiCl4产品的企业，光纤和半导体用四氯化硅产品的年生产能力达到15万吨。他们的工艺是利用在生产气相白炭黑过程中产生的氯化氢气体与硅粉反应，通过反应温度的控制生成85%SiCl4，15%的SiHCl3。生成的SiCl4一部分用于生产气相白炭黑，另一部分经提纯后用于生产石英玻璃和作为光纤预制棒原料。生成的SiHCl3用于生产有机硅。生产气相白炭黑和有机硅过程产生的HCl气体又回到与硅粉反应的工序中，形成整个生产过程中的闭路循环，既

7、降低了生产成本又保护了生产环境。)f.y0@-B(e8T#_'C:q  :M#g#R"b7Q+s(w  x8v目前，我国主要有两三家企业在进口德国德固萨公司产品，数量在1000吨左右，随着光纤市场的快速增长，以去年进口970吨预制棒计算的话，如果采用德国的Heraeus公司的技术生产石英圆筒，采用长飞RIC的规模化生产，估计需要15000吨—18000吨四氯化硅，大约耗费几千万美元以上。这里应说明一下：使用VAD或OVD工艺制造预制棒外包层，其SiCl4耗量大约要少10%以上。如果高纯SiCl4

8、全部本地化后并争取几年后是进口价格的30%—50%，至少降低了安全储运和灌装租用的费用，作者认为是可行的。+n#G6E!_(y5M'y2,T,J"X;J  8O(D't5B2^-`)4m5X  Q(K9W氦气回收和再利用亦很关键'c/o&l.T!K;O(y8`.m8i#_  'W)}#S.]8I!s6c*S4D,X;V  E氦气在光纤制造工艺中被广泛应用：在光纤预制棒沉积工艺中作为载气，在预制棒脱水烧积工艺中用氦气清除多孔体中的残留杂质(去氢)；在光纤高速拉丝工艺中作热转移气体等。由于氦气在