[发明专利]处理多晶硅生产废物的方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体而言，本发明涉及处理多晶硅生产废物的方法及其设备。

背景技术

改良西门子法生产多晶硅的过程中，会产生大量的NaCl废水，现在的处理方式为利用蒸发结晶系统，在薄膜蒸发结晶器中以蒸汽为热源将液态NaCl转化为固态NaCl后外卖或堆存。此种处理方式存在三个问题：一是需要消耗大量蒸汽，处理成本高。二是，为防止腐蚀，薄膜蒸发结晶器的材料大部分选用钛材，设备维护费用高。三是结晶的NaCl容易使设备、管道堵塞，严重影整个系统的安全生产。

此外，还需要用氨水做吸收剂利用脱硫塔将锅炉烟气中的二氧化硫吸收脱除，使尾气中二氧化硫达标排放，但此种处理方式，硫酸铵溶液存在难结晶或不结晶的问题，需要使用大量液氨，使生产成本较高，且液氨为重大危险源，给生产过程带来安全隐患。

因此，关于多晶硅生产过程中产生的废水和烟气的处理方法还有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理多晶硅生产废物的方法及其设备，利用该方法和设备可以有效处理多晶硅生产过程中产生的废物，显著提高处理效率，降低处理成本。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理多晶硅生产废物的方法，所述废物包括烟气和废水，所述烟气含有二氧化硫，所述废水含有氢氧化钠和氯化钠。根据本发明的实施例，该方法包括：利用所述烟气对所述废水进行加热蒸发处理，以便使所述氯化钠结晶，从而获得含有氯化钠晶体的废水；以及使所述废水与所述烟气进行接触，以便所述废水中的氢氧化钠与所述烟气中的二氧化硫反应形成亚硫酸钠。

本发明提出一种多晶硅行业中综合处理NaCl废水和锅炉烟气中的SO₂的新工艺，利用上述方法可以彻底解决NaCl废水处理、烟气处理中能耗高、隐患大、环保压力大的问题。

另外，根据本发明上述实施例的处理多晶硅生产废物的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述烟气的温度为至少120摄氏度。由此可以进一步提高对废水进行蒸发结晶的效率。

根据本发明的实施例，使所述烟气与所述废水进行热交换，以便使所述废水中的一部分水蒸发为水蒸气，并且所述废水中至少一部分氯化钠形成氯化钠晶体，以便获得含有氯化钠晶体的废水；将所述含有氯化钠晶体的废水进行压滤，以便获得氯化钠固体和含有氯化钠的滤液。由此可以利用多晶硅生产过程中产生的高温的烟气对废水中含有的氯化钠进行有效浓缩结晶，从而可以节省成本的同时提高废水的处理效率。

根据本发明的实施例，在将所述含有氯化钠晶体的废水进行所述压滤之前，将所述含有氯化钠晶体的废水供给到洗涤缓冲槽中，其中，当所述含有氯化钠晶体的废水中氯化钠晶体含量低于26重量%时，将所述含有氯化钠晶体的废水返回与所述烟气进行热交换；当所述含有氯化钠晶体的废水中氯化钠晶体含量高于26重量%时，将所述含有氯化钠晶体的废水进行所述压滤处理。由此可以进一步提高废水中氯化钠的脱除率，以便进一步提高对废液的处理效率。

根据本发明的实施例，当所述含有氯化钠晶体的废水中氯化钠晶体含量为26～29重量%时，将所述含有氯化钠晶体的废水进行所述压滤处理。由此可以进一步提高氯化钠的析出率，提高对废水的处理效率。

根据本发明的实施例，将所述废水与烟气在吸收装置中逆流接触，以便使所述废水中的氢氧化钠与所述烟气中的二氧化硫反应，生成亚硫酸钠，从而获得含有亚硫酸钠的废液；以及将所述含有亚硫酸钠的废液供给至氧化装置，以便将所述废液中所包含的亚硫酸钠转化为硫酸钠，从而获得含有硫酸钠的废液。由此可以有效脱除废水中的氢氧化钠和烟气中的二氧化硫，达到废水和烟气之间相互净化处理的目的，以便最大限度地降低废物处理成本。

根据本发明的实施例，将含有硫酸钠和氯化钠的废水的至少一部分返回至所述吸收装置。由此可以使得废水中氢氧化钠与烟气中二氧化硫得到充分反应。

根据本发明的实施例，进一步包括向所述吸收装置中添加氢氧化钠，由此可以使得烟气中的二氧化硫得到充分吸收。

根据本发明的实施例，在所述烟气与含有氢氧化钠和氯化钠的所述废水在吸收装置中接触之前，将一部分所述含有硫酸钠和氯化钠的废水与所述烟气进行热交换，以便对所述烟气进行冷却处理，并且使所述含有硫酸钠和氯化钠的废水中的氯化钠形成晶体。由此可以进一步提高处理效率。