废砂浆回收利用项目可行性研究报告(编辑修改稿)

废砂浆回收利用项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

%20 %1 %36 %3 %21 %6 %其 他 国 家 总 和 和 日 本韩 国 （ %） 0 中 国 （ %） 德 国 国美 国 国 西 班 牙 18 国家制定的光伏发电发展目标偏低。 如： 2020 年全国装机容量预计只有 40MW,只 占世界 当年装机容量的一百三 十 九 分之一 ； 2020年为 60MW，占世界 年 装机容量的七 十分之一。 尽管鼓励光伏发展的相关政策已经出台，但无具体的可操作性，如：无并网电价等。 第二节 光伏 产业链 概览 及 产业链 上游 状况 一 光伏产业链 概览 光伏产业 产业链 可分为以下几个部分，多晶硅 硅 料生产、晶硅铸锭、硅片切割、太阳能电池片制造 、电池组件封装、太阳能电池应用系统 等。 为了简单叙述，我们将光伏 产业链 划分为上游、中游、下游三个 层次。 从 光伏 生产企业的数量看，整个产业链呈现上小下大的“塔形”结构， 参 见图 1— 7。 图 1— 7： 光伏 产业链厂家 数量 塔形分布 图 产业链 最上游的是太阳能多晶硅 硅 料 制备，这个环节技术门槛高， 设备要求严格， 资金投入大， 具有一定 的 垄断性， 世界上只有少数 公司掌握 和拥有多 晶硅 尖端 制备技术。 我国 的 多晶硅生产尽管采用 19 与 国际一流公司相同的工艺技术，但是，在核心技术掌握方面，还是远远不够的。 产业链 中游 环节是 硅锭制备及 硅片 切割、晶圆生产。 整个工艺流程要 经过硅锭制造、晶体 切断 成片 、外径滚磨 修整 、平边、切片、倒角、 表面 研磨、腐蚀、 精细 抛光、清洗、 分检 包装等阶段 ， 技术难度和资金投入 仅次于 多 晶硅 硅料 的制造。 图 1— 8： 太阳能 光伏产业链示意图 光伏产业链最 下游 是太阳能电池 及组件 制造， 这个 环节 是电池组件封装，技术含量相对较低，进入门槛低，属于劳动力密集型产业，目前国内有 400 多 家企业从事这方面的生产。 二 国内多晶硅企业状况 和 行业中 存在 的问题 目前 ， 国内涉及多晶硅生产的 公司 有 洛阳中硅高科技有限公司 、江苏 中能硅业科技发展有限公司 、 四川峨嵋半导体材料厂 、 四川新光硅业科技有限公司 、 江苏 大全集团 、 无锡中彩 集团 有限公司 、 南玻硅 20 材料有限公司 、 川投能 源 股份有限公司 、乐山电力 股份有限公司 、 岷江水利电力股份有限公司 、通威股份 有限公司 、东方电气 集团有限公司 、特变电工 股份有限公司 、江苏阳光 股份有限公司 等。 我国当今 一期建设单厂规模在 1000 吨以上的企业有 ： 南玻硅材料有限公司 、东方电气 集团有限公司 、特变电工 股份 有限公司 、江苏阳光 股份 有限公司 、江苏中能 硅业科技发展有限公司 、 四川 新光硅业科技有限公司 ，其中 前 五 家的单厂规模都在 1500 吨，为全国最大。 最新数据分析显示， 今 年我国多晶 硅产能将逾 4 万吨，而在 2020年这一数字仅为 4000 吨。 这也就意味着在新一轮的投资狂潮下，我国多晶硅产能将实现一年翻十倍的壮举。 到目前为止，国内有近 50家公司正在建设、扩建和筹建以西门子改良法为技术路线的多晶硅生产线，总建设规模超过 10 万吨，总投资超过 1000 亿，其中一期规模超过 4 万吨，投资超过 40 亿， 在建 多晶硅项目总数逾 20 个 ,其中，最大的项目为南京大陆投资集团、美国 PPP 公司 、 SCC 公司 、西图 集团等 共同投资建设托克托县多晶硅项目，总投资 180 亿元，建设规模为年产多晶硅 18000吨。 而云南爱硅信科 技有限公司总规划 每年 10000吨多晶硅项目，总投资也逾 100 亿元 , 到 2020 年一期 工程都将建成投产，其他的产能可能在 2020～ 2020 年间实现。 我国多晶硅生产工艺起步于上世纪五、六十年代中期，生产厂家达 20 余家，但因技术和工艺不过关，这些企业均存在生产规模小、工艺技术落后、环境污染严重、能耗大、成本高等问题。 在当前的多晶硅生产公司中，绝大多数为后起之秀，原有的 20 多家生产厂家中 21 仅剩峨眉半导体厂与洛阳中硅 高科技有限公司 、 四川新光硅业科技有限公司 是从中保留或变身而成。 多晶硅的生产目前采用最多的是“ 改良西门 子法 ”，见表 1— 5。 改良西门子法，即 闭环式三氯氢硅氢还原法 ， 主要工艺过程包括 ： HCl合成、 SiHCl3 合成 （工业硅粉与 HCl 气体 反应 ） 、 SiHCl3 精馏提纯、SiHCl3 的氢还原、尾气的回收和 SiCl4 的氢化分离。 该方法通过采用大型还原炉，降低了单位产品的能耗。 通过采用 SiCl4 氢化和尾气干法回收 利用 工艺，明显降低了原辅材料的消耗。 其特点为闭路循环系统， 各环节的废 气 全部回收利用 ， 解决了传统西门子法生产多晶硅过程中存在的原料消 耗高、能耗高、环境污染严重等问题。 改良西 门子 工艺中的 主要化学反应如下： Cl2 + H2 → 2HCl↑ 2Si + 7HCl → SiHCl3 + SiCl4 + 3H2↑ SiHCl3 + H2 → Si + 3HCl↑ SiCl4 + H2 → SiHCl3 + HCl↑ 表 1— 5： 多晶硅 的 生产方法 及原理 西门子法 三氯氢硅氢还原 国内少数厂家用 改良西门子法 闭环式 西门子法 80%以上厂家采用 硅烷法 硅烷热分解 日本小松、 美国 Asimi 和 SGS公司采用 气液沉积法 气 — 液直接转化 日本 Tokuyama 公司应用 流化床反应炉法 硅烷气流化床直接分解 美国联合碳化合物公司发明， 美国 MEMC 公司采用 冶金法（物理法） 多次水平区熔单向凝固 日本川崎制铁公司、 福建南安三晶 应用 重掺硅废料提纯法 采用化学提纯定向凝固结合方式 美国个别公司研究应用 22 是否闭环生产 ， 是决定该工艺能耗高低和原料利用率的决定性因素，也是降低产品成本的关键。 根据 有关 介绍，西门子改良法千吨级以下生产线一般没有投入成熟的尾气处理工艺，达不到闭环生产和循环利用物料，环境排放不过关，生产成本居高不下。 四氯化硅是多晶硅生产中产生 量最大的副产物，未经处理回收的四氯化硅是一种具有强腐蚀性的有毒有害液体 （或气体） ，对安全和环境 危害极 大。 四氯化硅作为多晶硅生产中必然 的副产物 ， 就国内多晶硅工艺技术而言 ，严重制约着 多晶硅的产量。 理论上 ， 每 生产 一吨多晶硅副产 吨四氯化硅，而实际 生产 中往往大于 此值 ,一般在 15 吨左右。 因此 ， 如何处理四氯化硅 是国内多晶硅企业面临的严重 问题。 四氯化硅目前的消耗 途径有 以下几种 ：即制备气相法白炭黑技术、热氢化制备三氯氢硅技术和氯氢化制备三氯氢硅技术以及 SiCl4醇解 等，见表 1— 6。 表 1— 6： 四氯化硅 利用及 方式 及 优缺点 气相法白炭黑用途广泛、附加值高 市场空间有限 乐山吉必盛、洛阳中硅 、德国瓦克、日本德山等 四氯化硅和氢气在 1250℃ 左右的温度下反应生成三氯氢硅和氯化氢 反应温度高、工艺复杂、装置操作难、副产二氯硅烷、转化率低、能耗高 能耗高，发达国家已淘汰。 新光硅业 装置单一、投资小、占地少；反应温度低、操作稳定；对原料纯度要求低，转化率高、能耗低 技术目前不是很成熟，氢化转化率很低 四川永祥、洛阳中硅、江苏中能 、德国瓦克 SiCl4 + 4HOR →Si(OR)4 + 4HCl 产品 23 应用广泛 MQ 树脂 用途较广泛 市场空间有限 虽然 目前国内多晶硅硅料生产厂家 都 是采用改良西门子法， 但在闭路循环处理四氯化硅方面 做的不太好。 一些厂家利用地方政府招商引资提供的方便条件 一哄而上，将环境因素抛于脑后， 以 至 于产能 扩张 提高 很快 、环境 问题置之不顾、生产成本居高不下 、 市场竞争能力提升不上去 ， 从而导致了扩产不增收， 和世界上其他大的多晶硅硅料生产商根本无法抗衡。 国际上多晶硅 厂商 的生产成本在 每公斤 25 美元左右，而国内的生产成本是 每公斤 60 美元 左右 ， 就现在多晶硅的市场售价 70 美元而 言，利润空间不 大。 所以，对当前中国的多晶硅硅料生产厂家来说，如何真正实现闭环生产， 努力降低生产成本， 摆脱恶性竞争，按 着 常规 正常 发展是至关重要的。 总之 ， 国内多晶硅生产企业 的兴起， 源 自 2020 年以来 国内外太阳能电池行业呈爆炸式的 发展 ，造成全球多晶硅原料紧缺，价格 也 随之暴涨，每公斤价格达到 500 美元。 但 去年 次贷 危机 的到来 ，使得国内 多晶硅企业受到较大冲击。 这次 危机使全球经济 衰退，对多晶硅的需求也明显减少，价格 下 跌， 跌至 目前的 每公斤 60～ 70 美元。 随着硅料暴利时代 的 结束 ， 国内多晶硅 生产企业 将面临 一次 洗牌 过程。 三 全球 生产多晶硅企业 情况 目前，全球多晶硅材料的生产由 七 家 国际 大公司所主导，除 美国Hemlock 和 德国 瓦克之外，还包括美国 MEMC 公司 、挪威的 REC 公 24 司 以及日本的三菱 公司 、住友钛 公司 和德山 公司。 预计 今 年上述 七 家公司的多晶硅产量之和约占全球总产量的 70%，如果以销售收入计算，七 家公司的销售收入之和更将占全球销售收入的 80%以上。 根据各家公司的扩产计划 预测 ，到 2020 年， 七 大多晶硅巨头总产能将达到 每年 万吨。 尽管 多晶硅的 价格 从 每 公斤 500 美元 下跌 到 每 公斤 70美元，所幸的是，太阳能产业的多晶硅需求量还在 继续增长，尤其是能源和环境的双重压力让业界看好太阳能产业的长远发展前景。 因此，多晶硅产业的国际巨头仍在扩充产能，而新的竞争者也不断加入，试图在这个 “ 暴利行业 ” 分得一杯羹。 表 1— 7：全球主要多晶硅企业产能现状及预测 2500 3300 3500 4300 4000 5400 8200 14200 1000 1400 1400 1400 5700 8000 10000 15000 13000 19000 25000 42020 5500 6670 8600 19000 13000 15000 18000 35000 44700 58770 90000 130900 去年十二 月，全球最大的多晶硅生产厂家 —— 美国 Hemlock 公司宣布了将在田纳西州投资 12 亿美元建设多晶硅工厂的计划。 根据该计划 ， Hemlock 在田纳西州的新厂初期产能为 13000 吨 /年，未来可将产能提高到 21000 吨 /年，而总投资也将增至 25 亿美元。 与此同时，该公司还将在美国密歇根州的工厂追加投资 10 亿美元，从而将该厂的产能从每年 19000 吨提升为每 年 29000 吨。 25 德国瓦克化学股份有限公司也宣布了扩产计划。 今年 三 月，该公司总裁兼首席执行官 RudolfStaudigl 在接受《中国电子报》记者采访时表示，截至 去年 年底，瓦克公司的多晶硅产能已达到 15000 吨 /年；在德国萨克森州农特里茨生产基地，瓦克将投资 亿欧元建造一套新生产装置，其年生产能力为 10000 吨；此外，瓦克还将增加 一 亿欧元投资，用于扩充博格豪森生产基地正在建设的 “ 扩建阶段 8” 的生产 能力，其年产能将从原计划的 7000 吨增加到 10000 吨，到 2020 年年底将全部达到规划产能。 届时，瓦克多晶 硅业务部门的年生产能力将增加到 35000 吨。 从全球多晶硅巨头厂址选择来看，美国已经成为多晶硅生产的乐土。 就在 Hemlock 公司宣布其在田纳西州的投资计划之后不到两个月，瓦克公司也宣布将投资 10 亿美元在美国田纳西州建设一个新的超纯多晶硅生产基地。 该公司总裁兼首席执行官 RudolfStaudigl 表示，该基地的建设，将使瓦克能在欧元区外根据市场和需求量的发展快速扩大产能。 事实上，多晶硅材料 七 大巨头所经营的 十 座多晶硅工厂目前有半数位于美国。 美国对于多晶硅生产厂家的吸引力 ， 主要因为 美国低廉的电价。 据 有关数据显 示 ，如果采用目前主流的改良西门子法，其用电成本占总成本的 40%～ 50%，可见电价成了决定多晶硅成本的关键因素。 国外多晶硅硅料企业 整体状况较好的原因可以归纳为以下几点：由于技术水平高而使成本 降 低，有市场 竞争优势 ；起步早基础好， 有良好的市场适应 性 ； 规模大底子厚，有较强的抗风险能力； 产品质量 26 稳定 ， 服务到位， 有较高的外界影响力。 四 硅的 理化 性质简介 硅 （ Si） 是一种 灰色 、有 金属光泽 的硬脆物质，是地球上含量最丰富的物质之一 ， 约占地壳质量的 %。 它的 密度 ～ ，熔点 1410℃ ， 沸点 2355℃ ； 溶于 强。