【導(dǎo)讀】的海內(nèi)外專家創(chuàng)建，并且有中科院的院士積極參與。公司力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)高純石英材料。本項(xiàng)目計(jì)劃分多期進(jìn)行推進(jìn).一單項(xiàng)目全部上馬，將填補(bǔ)多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白。鑒于控制風(fēng)險(xiǎn)和啟動(dòng)資金等方面的限制，公司計(jì)劃先行上。馬高純石英坩堝生產(chǎn)線。力爭(zhēng)建立國(guó)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的，尺寸最大的，同時(shí)針對(duì)于半。導(dǎo)體和太陽(yáng)能兩個(gè)行業(yè)都適用的石英坩堝生產(chǎn)線，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品出口到日本，韓國(guó)，歐洲，美國(guó)，臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)。各國(guó)政府相繼推出了新。包括德國(guó)，西班牙，美國(guó)，日本等相繼出臺(tái)促進(jìn)細(xì)則。國(guó)也在2021年將新能源的發(fā)展計(jì)劃寫(xiě)入國(guó)務(wù)院的發(fā)展計(jì)劃之中。利用硅基太陽(yáng)能電池片技術(shù)來(lái)利用太陽(yáng)能是目前已被論證的。證交所實(shí)現(xiàn)了上市。但是目前中國(guó)的芯片生產(chǎn)和設(shè)計(jì)能力不足其使用量的10％。于半導(dǎo)體8英寸及12英寸硅片用的大直徑石英坩堝，這將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)的空白。美國(guó)控制并壟斷，嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及國(guó)家國(guó)防事業(yè)的發(fā)展。本公司企業(yè)性質(zhì)為私營(yíng)企業(yè)，相關(guān)股東均為私人投資。城市綠化覆蓋率已達(dá)41%，氣

　　

【正文】 析測(cè)試報(bào)告，在質(zhì)量管理上有很大的改進(jìn)。 29 工藝技術(shù)國(guó)內(nèi)石英坩堝生產(chǎn)廠家采用合資、獨(dú)資、技術(shù)引進(jìn)等多種方式大力提高工藝技術(shù)水平，提升產(chǎn)品質(zhì)量。錦州圣戈班引進(jìn)法國(guó)圣戈班技術(shù)，采用先進(jìn)的真空除氣泡技術(shù)。余姚市通達(dá)電器電信有限公司引進(jìn)日本坩堝生產(chǎn)技術(shù)，在坩堝內(nèi)層用高純合成原料燒結(jié) 的透明層，既解決了內(nèi)層的純度問(wèn)題，又解決了國(guó)產(chǎn)坩堝高溫軟化塌陷問(wèn)題。 然而國(guó)產(chǎn)坩堝在生產(chǎn)高品質(zhì)大直徑坩堝方面與 GE 還有一定的距離。另有一些特殊規(guī)格的坩堝還未批量生產(chǎn)，如生產(chǎn)重?fù)絾尉У耐繉盂釄?，低硼、低鋁、低堿坩堝等。 本項(xiàng)目一期全部采用美國(guó) GE 的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，能完全生產(chǎn)出可以和 GE坩堝媲美的國(guó)產(chǎn)坩堝來(lái)。 產(chǎn)品性能?chē)?guó)產(chǎn)坩堝與 GE 坩堝相比在使用性能上還有一定的差距。國(guó)產(chǎn)坩堝軟化點(diǎn)低、壽命短、易下陷，單晶一旦斷苞，幾次回熔后很難再長(zhǎng)出單晶。此外，石英坩堝下陷后，石墨坩堝裸露，引起碳含量超標(biāo)。國(guó)產(chǎn)坩堝內(nèi)表面氣泡多，雜質(zhì)點(diǎn)、斑點(diǎn)多，拉晶過(guò)程中脫落下的石英砂容易使單晶斷苞。國(guó)產(chǎn)坩 堝雖說(shuō)使用了進(jìn)口原料，然而由于制作過(guò)程中的沾污、清洗或純化不過(guò)關(guān)，包裝材料不潔凈或由于質(zhì)量管理的漏洞，可能引起雜質(zhì)的污染。 我們所生產(chǎn)的坩堝將完全解決軟化點(diǎn)低、壽命短、易下陷，單晶一旦斷苞 的問(wèn)題，表面起泡少，雜點(diǎn)少。 石英坩堝生產(chǎn)工藝流程 1)、坩堝熔鑄設(shè)備的設(shè)計(jì)和改造。 2)、通過(guò)采用高壓電弧下將石英砂熔融，控制適當(dāng)?shù)恼婵斩?，從而控制玻璃層的氣泡結(jié)構(gòu) 3)、通過(guò)石英砂的合理搭配，控制石英玻璃的雜質(zhì)含量和高溫粘度。 4)、自動(dòng)裝砂機(jī)將熔融石英往模具內(nèi)注入，冷卻成型。 5)、噴砂、切割、拋光 6)、酸洗、烘干 7)、成品、包裝入庫(kù) 伴隨現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，優(yōu)質(zhì)高純硅質(zhì)原料的需求量不斷增大，而天然水晶資源的日趨枯竭，因此人們不得不將目光轉(zhuǎn)向天然水晶的替代晶 —— 高純和超高純石英砂。因此，積極探求和推動(dòng)石英砂選 30 礦提純技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)精制石英砂、高純和超高純石英砂的低成本、大批量工業(yè)化生產(chǎn)，對(duì)彌補(bǔ)天然水晶資源的不足，滿足高科技用硅需求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，尋找與開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)石英砂資源以及開(kāi)展石英砂提純與加工研究是當(dāng)前開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)高純硅質(zhì)原料的關(guān)鍵。 我們 采用篩分、擦洗、重選、浮選等選礦方法進(jìn)行 提純 ，制得 SiO2 含量大于 %的較高純度的石英砂。 原砂礦經(jīng) 50目篩子， 50目的物料作為 生產(chǎn) 原料。鏡下觀察 :原 礦 礦物 物成分主要是石英，含少量電氣石、鋯石和鐵質(zhì)。石英 :呈次圓狀，顆粒中有鐵泥質(zhì)點(diǎn)狀包體和氣液包體，有輕微鐵泥質(zhì)浸染。少量電氣石、鋯石，分別為黃綠色和無(wú)色；鐵泥質(zhì)黑色不透明。原砂的 一般 化學(xué)分析結(jié)果 (wt％ )為 :SiO2， ；A1203， ； Fe203， ； CaO， ； Na:O， ； MgO， ； K20，； TiO2， ；燒失量， 。 a 生產(chǎn) 方法與設(shè)備 擦洗脫泥 :擦洗設(shè)備 : 擦洗機(jī)。擦洗條件 :主軸轉(zhuǎn)速1500r/min；入料濃度 70%(500g)；分散劑加入量 :500g/t。擦洗一定時(shí)間后過(guò) 200目篩。 重選 :采用斜面流 搖床分選。分選設(shè)備 :YY2100x1050 型搖床。進(jìn)行兩段搖床分選 :即粗選和精選。精選是將第一次搖床的第三產(chǎn)物 (精礦 )再進(jìn)行一次搖床分選。 浮選 :采用反浮選工藝，以石油磺酸鈉和二胺作捕收劑，不加入氫 氟酸或其它酸，在中性水介質(zhì) (實(shí)驗(yàn)用水為自來(lái)水 )下進(jìn)行浮選。浮選設(shè)備為單槽式、 XFD 浮選機(jī) 。 b 檢測(cè) 方法 ① 中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JC/； ②ICP(100％ 雜質(zhì)氧化物 )。 c工藝流程 擦洗 擦洗時(shí)間分別為 8min、 lOmin、 12min、 15min。以擦洗脫泥后的精礦產(chǎn)率以及精礦中 SiO2 的含量綜合考慮來(lái)選取擦洗時(shí)間，以篩分后 — 50目的物料作為擦洗入料。 擦洗時(shí)間為 12min的擦洗精礦 SiO2含量為 ％，對(duì)比原礦中 SiO2 31 含量 ％，擦洗對(duì)于樣品有較明顯的提純作用。 重選 將擦洗精礦作為搖床入料 。 搖床分選后石英砂的 SiO2 含量達(dá)到了 ％，相對(duì)于擦洗脫泥樣品的 SiO2 含量 ％有較明顯的提高，考慮到產(chǎn)率及其 SiO2 含量，則取產(chǎn)物三為精礦、產(chǎn)物二為中礦、產(chǎn)物四為尾礦，尾礦為雜質(zhì)其 SiO2 含量極少可忽略不計(jì)。 浮選 進(jìn)行捕收劑配比、礦漿濃度、捕收劑用量 的調(diào)配 。是以擦洗精礦作為浮選入料。 捕收劑配比 :浮選條件為捕收劑用量 1000g/t、礦漿濃度 25％(300g 擦洗精礦 )，石油 磺酸鈉 /二胺分別為 6: 8: 10: 12: 14:1。 礦漿濃度 :浮選條件 :捕收劑用量 1000g/t、石油磺酸鈉 /二胺為12:礦漿濃度分別為 20％、 25％、 30％、 35％。 捕收劑用量 :浮選條件為石油磺酸鈉 /二胺為 12:礦漿濃度30％、捕收劑用量分別為 750g/t、 1000g/t、 1250g/t、 1500g/t。 搖床 精礦 浮選組合工藝 在捕收劑配方為石油磺酸鈉 /二胺為12:捕收劑用量為 750g/t、浮選礦漿濃度為 30％的條 件下對(duì)篩分 擦洗 搖床(精選 )分選后的精礦進(jìn)行浮選試驗(yàn) 。 石英砂提純生產(chǎn)工藝 擦洗 —— 重選 —— 浮選 —— 搖床 —— 精礦 —— 浮選 、石英玻璃棒生產(chǎn)工藝 及流程選擇 1） ．配料，按照設(shè)計(jì)好的料方單，將各種原料稱量后在一混料機(jī)內(nèi)混合均勻。玻璃的主要原料有：石英砂、石灰石、長(zhǎng)石、純堿、硼酸等。 2） ．熔制，將配好的原料經(jīng)過(guò)高溫加熱，形成均勻的無(wú)氣泡的玻璃液。這是一個(gè)很復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。玻璃的熔制在 坩堝窯 內(nèi)進(jìn)行。 3） ．成形，是將熔制好的玻璃液轉(zhuǎn)變成具有固定形狀的固體制品。成形必須在一 定溫度范圍內(nèi)才能進(jìn)行，這是 一個(gè)冷卻過(guò)程，玻璃首先由粘性液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軕B(tài)，再轉(zhuǎn)變成脆性固態(tài) ， 采用 離心澆鑄法， 可以 制造大直徑的玻璃管、器皿和大容量的反應(yīng)鍋。這是將玻璃熔體注入高速旋轉(zhuǎn)的模子中，由于離心力使玻璃緊 32 貼到模子壁上，旋轉(zhuǎn)繼續(xù)進(jìn)行直到玻璃硬化為止。 4） ．退火，玻璃在成形過(guò)成中經(jīng)受了激烈的溫度變化和形狀變化，這種變化在玻璃中留下了熱應(yīng)力。這種熱應(yīng)力會(huì)降低玻璃制品的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。如果直接冷卻，很可能在冷卻過(guò)程中或以后的存放、運(yùn)輸和使用過(guò)程中自行破裂（俗稱玻璃的冷爆）。為了消除冷爆現(xiàn)象，玻璃制品在成形后必 須進(jìn)行退火。退火就是在某一溫度范圍內(nèi)保溫或緩慢降溫一段時(shí)間以消除或減少玻璃中熱應(yīng)力到允許值。 石英玻璃管、石英玻璃棒生產(chǎn)工藝流程 配料 ———— 熔制 ———— 成形 ———— 退火 生產(chǎn)工藝及流程選擇 以高純石英砂為原料生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的方法，選擇 ％以上高純石英砂；把碳質(zhì)還原劑和礦熱爐中的石墨電極在氯化爐中高溫氯化，使碳質(zhì)還原劑的純度達(dá)到 ％以上；在礦熱爐中用碳質(zhì)還原劑還原高純石英砂生產(chǎn)硅，生產(chǎn)過(guò)程中，從礦熱爐中定期放出硅液；把得到的硅液注入到保溫爐中，在非 氧化氣氛下對(duì)產(chǎn)品直接進(jìn)行高頻等離子吹煉除雜，同時(shí)向熔硅中添加氧化性氣體；再把硅液注入到定向凝固爐中進(jìn)行定向凝固，進(jìn)一步提純硅，即可得到。 物理提純法生產(chǎn)多晶硅錠生產(chǎn)工藝流程 1).選擇 ％以上高純石英砂 2).把碳質(zhì)還原劑放入氯化爐中高溫氯化 3).石英砂被還原成高純硅液 4).礦熱爐中放出硅液，注入到保溫爐 5).對(duì)產(chǎn)品直接進(jìn)行高頻等離子吹煉除雜 6).再把硅液注入到定向凝固爐 7).太陽(yáng)能級(jí)多晶硅 33 4 總圖運(yùn)輸 區(qū)域概況 太倉(cāng)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)供電、供水、供熱、污水處理等配套設(shè)施齊全，已接 通來(lái)自華東電網(wǎng)的上海、江蘇和本市電廠的五路電源，電力資源充沛，為進(jìn)區(qū)企業(yè)提供了良好的建設(shè)發(fā)展條件。同時(shí)，區(qū)內(nèi)具備了健全的管理服務(wù)功能，海關(guān)、國(guó)檢、工商、稅務(wù)等服務(wù)機(jī)構(gòu)一應(yīng)俱全，行政審批中心和開(kāi)發(fā)區(qū)的一站式、一體化服務(wù)便捷高效。酒店、商鋪、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、學(xué)校、醫(yī)院等社會(huì)服務(wù)設(shè)施全部到位。城市綠化覆蓋率已達(dá) 41%，氣候宜人，社會(huì)和諧，高檔別墅區(qū)、花園式住宅區(qū)、新型商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)和綠化風(fēng)光帶形成規(guī)模，人文、人居環(huán)境優(yōu)良。 規(guī)劃總平面布置圖 總平面布置依據(jù)、原則、特點(diǎn) 布置依據(jù)： 本項(xiàng)目總平面布置根據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)地形等有關(guān)資料 和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的情況進(jìn) 34 行 布置原則：⑴ 項(xiàng)目設(shè)置和規(guī)模，應(yīng)滿足日常生產(chǎn)需要和生產(chǎn)強(qiáng)度要求。 ⑵ 布置緊湊合理，因地制宜，盡量利用有利地勢(shì)進(jìn)行布置。 ⑶ 所建設(shè)施必須滿足環(huán)境保護(hù)、水土保持要求。 ⑷ 布置滿足防火、防爆、安全、衛(wèi)生要求。 布置特點(diǎn)：⑴ 本項(xiàng)目對(duì)外交通主要通過(guò)園區(qū)內(nèi)道路通到國(guó)道和沿江高速，公路路面寬約 7m，瀝青混凝土路面。 ⑵ 本項(xiàng)目主要生活區(qū)設(shè)置在園區(qū)統(tǒng)一生活區(qū)，對(duì)生產(chǎn)區(qū)沒(méi)有影響。 ⑶ 本項(xiàng)目對(duì)外交通主要依靠省道和沿江高速，對(duì)外交通便利、路況良好，物資運(yùn)輸便利考慮適當(dāng)減少各倉(cāng)儲(chǔ)系 統(tǒng)的物資儲(chǔ)存量。 總體規(guī)劃 本項(xiàng)目在進(jìn)行總體規(guī)劃時(shí)考慮了工藝流暢性、對(duì)環(huán)境影響小，功能分區(qū)明確、布置合理美觀。 總體布置上分為三個(gè)區(qū)域：生產(chǎn)區(qū)、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、輔助行政辦公區(qū)。 工業(yè)生產(chǎn)區(qū)平面設(shè)計(jì) 35 5 公用輔助設(shè)施及土建工程 給排水 利用城市自來(lái)水管網(wǎng)給水，廠區(qū)最大生產(chǎn)和生活用水量為 50T/D。 廠區(qū)排水采用雨、污分流設(shè)計(jì)，廠區(qū)的雨水排入城市雨水系統(tǒng)。 生活污水及生產(chǎn)廢水經(jīng)廠區(qū)污水管網(wǎng)收集后進(jìn)入園區(qū)排水泵池，統(tǒng)一排入城市污水處理系統(tǒng)。 室外消防水量為 20L/S,室外消防管道與生產(chǎn)、生活共用管道，環(huán)形布置，采用低壓消防制，消防時(shí)水壓不小于 10MH20. 電力、電信 供電電源 已經(jīng)有 1250KV 的輸電電纜引進(jìn)到廠房配電房，需要再采購(gòu)一臺(tái)配電柜。 負(fù)荷 本項(xiàng)目供電按二級(jí)負(fù)荷考慮，為了保證正常生產(chǎn)需要，采用雙回路供電，一備一用。 供電系統(tǒng) 照明系統(tǒng) 根據(jù)全廠用電負(fù)荷的使用情況，原有配電房的位置不動(dòng)，在辦公區(qū)樓下再設(shè)置一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力配電箱。 照明電壓采用 220/380V 三相五線制系 統(tǒng)，設(shè)有一般工作照明并根據(jù)需要設(shè) 36 有檢修照明，檢修照明電壓采用 AC36V。根據(jù)環(huán)境要求按有關(guān)規(guī)定確定適當(dāng)?shù)氖覂?nèi)、外燈具形式，積極選用高效節(jié)能燈具。 主要設(shè)備選擇及繼電保護(hù) 為了提高供電系統(tǒng)的可靠性和管理水平，本工程開(kāi)關(guān)柜采用中置式開(kāi)關(guān)柜，進(jìn)線及變壓器保護(hù)采用真空短路器， 同時(shí)采用過(guò)電電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、單向接地保護(hù)。所有工藝設(shè)備均設(shè)有接地保護(hù)裝置。 控制 根據(jù)工藝自動(dòng)化控制要求，主要用電設(shè)備采用 PLC自動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)控制兩種方式，在現(xiàn)場(chǎng)控制箱上設(shè)有 啟動(dòng)、停止按鈕和現(xiàn)場(chǎng) /遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)以及 紅綠色的指示燈。 防雷措施 全廠采用相應(yīng)的防雷感應(yīng)及防電波侵入的措施，采用 TNCS 制接地系統(tǒng)，接地電阻要求小于 1歐姆，電器及自動(dòng)化儀表共用一套接地系統(tǒng)。 電信 本工程在綜合樓內(nèi)設(shè)一臺(tái)局用電話交換機(jī)，容量為 48 門(mén)，在綜合樓內(nèi)重要辦公室及配電房設(shè)外線電話。 自控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)構(gòu)成 ： 本系統(tǒng)以適用性、可靠性、可擴(kuò)展性為主，采用環(huán)網(wǎng)，分散控制、集中監(jiān)控PLC 系統(tǒng)，設(shè)備以進(jìn)口為主?？刂葡到y(tǒng)主要由三級(jí)組成： 第一級(jí) 子控制站 第二級(jí) 分控制站 第三級(jí) 總控 制站 本工程采用的控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： 37 控制靈活、管理方便，高度的可靠性和穩(wěn)定性，高速度、大容量的控制器，從上到下的組態(tài)方式，友好的人機(jī)界面，開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，可以同管理級(jí)進(jìn)行通訊，同現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)溶為一體。 各控制層功能 ： 1）總站控制系統(tǒng) 在綜合樓設(shè)中央控制室，為總站控制系統(tǒng)?？刂剖覂?nèi)設(shè)一臺(tái)工程師站，兩臺(tái)操作員站，負(fù)責(zé)全廠的監(jiān)控、通訊；設(shè)一臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器，安裝 SCADA 軟件包，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)； 監(jiān)測(cè)功能：接受現(xiàn)場(chǎng) PLC 數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、顯示、報(bào)警和打??；要有一個(gè)實(shí)時(shí)的多用戶操作系統(tǒng)。 控制功能：設(shè)定 PLC控制單元控制參數(shù)，直接控制有關(guān)設(shè)備； 1） 負(fù)責(zé)短期歷史數(shù)據(jù)的存貯和恢復(fù)，至少能貯存六個(gè)月的歷史數(shù)據(jù)和模擬量等，采樣的時(shí)間不能高于 1分鐘，在一個(gè)顯示畫(huà)面上至少能有四條趨勢(shì)曲線。操作員輸入數(shù)據(jù)要通過(guò)使用薄膜型功能鍵和跟蹤球來(lái)實(shí)現(xiàn)，另外鍵盤(pán)功能應(yīng)較強(qiáng)，特殊的目的鍵能夠作為專用鍵，如設(shè)備菜單顯示調(diào)出，歷史趨勢(shì)、實(shí)時(shí)趨勢(shì)和翻頁(yè)功能?？刂葡到y(tǒng)的軟件應(yīng)是容易配置的開(kāi)放式的，要求是菜單驅(qū)動(dòng)軟件，并且為動(dòng)態(tài)監(jiān)控界面為漢化。在控制室要完成報(bào)警記錄，至少應(yīng)根據(jù)收到的次序顯示，所有報(bào)警都要有日期、時(shí)間，至少 2 個(gè)報(bào)警優(yōu)先級(jí)（一般和 極限），并且可以總體報(bào)警或一個(gè)接一個(gè)報(bào)警。 通訊功能：聯(lián)絡(luò)和協(xié)調(diào)各構(gòu)筑物內(nèi)參數(shù)、工況信息，進(jìn)行通訊。 2）分站控制系統(tǒng) 在配電房、各生產(chǎn)車(chē)間設(shè)置分站，負(fù)責(zé)采集原始參數(shù)和設(shè)備的工作狀態(tài)；根據(jù)工藝控制要求進(jìn)行自動(dòng)控制；通過(guò)操作員站進(jìn)行手動(dòng)干