文档介绍：年产15吨高纯砷生产项目
可行性研究报告
一、立项理由:
1、项目名称:
项目名称:年产15吨高纯砷生产项目
项目实施单位:某某厂
2、项目内容:
①、高纯砷的性质和用途
高纯砷是一种高纯度的砷,为银灰色金属结晶状,质脆而硬,有金属光泽,在潮湿空气中易氧化,属有毒产品。,熔点817℃,614℃升华,不溶于水。
高纯砷主要用来制备砷化镓、砷铝化镓、砷化铟等半导体化合物及高纯合金,在医药卫生、防腐、染料等领域也有着越来越广泛的应用,特别是含砷量占50%以上的砷化镓,有着相当广泛的用途。砷化镓是继单晶硅之后的第二代半导体材料,是目前最重要、最具发展前途的化合物半导体材料,也是科学家研究最深入、应用最广泛的半导体材料。砷化镓因其具有禁带宽度大,电子迁移率高等特殊性能,正在微电子领域、光电子、半导体照明领域以及军事工业、宇航工业、计算机等尖端科技领域发挥着越来越大的作用。砷化镓的其它用途还正在被开发,例如在半导体照明方面。
②、高纯砷的生产方法选择及原料
目前国内生产高纯砷的方法有以下几种:
a、氯化法。该方法是国内高纯砷生产厂家普遍采用的方法,其生产流程为:粗砷—→氯气氯化—→三氯化砷—→精馏—→高纯三氯化砷—→氢气高温还原—→高纯砷—→真空脱氧—→充氩气包装—→成品。该工艺的主要原料材为粗砷和工业氯气、氢气。该工艺技术较成熟,生产的产品质量较好,%(7N)以上。但是因为三氯化砷是中间产品,三氯化砷是一种易挥发的剧毒品,很容易对人造成致命伤害,被国际化武组织列为核查产品,所以该工艺环保压力较大,对生产的安全性要求很高。
b、铅合金升华法。该工艺目前只有江苏省海安县浩源新科技材料有限公司一家采用,制备工艺为:国产工业砷—→铅熔池处理—→氧化—→三氧化二砷—→真空升华—→高纯三氧化二砷—→氢还原—→粗高纯砷—→真空升华—→成品。该工艺由中国科学院上海冶金研究所于1962年研制成功,研制人员有施惠英、周昕祥等人。当时根据Ca、Mg、At、Ti、Mn、Ni、Co、Cr、Ba、Ph、Zn、Sn、Bi、Fe、Cu、S、Se、Te、St、In、Ag等22个杂质的分析结果,%(6N),回收率为50~62%。该生产工艺具有设备简单,选用材料方便及防护容易掌握等优点。但是该法生产的高纯砷中的Pb杂质含量较高,且很难达到7个9的纯度。
比照这两种工艺的优缺点,结合我厂的生产经验和市场需求的发展趋势,建议采用氯化法。
③、优越的开发条件
a、我厂生产高纯砷的历史悠久,最早在1972年成功生产出接近6个9的高纯砷,是国内最早的高纯砷生产厂家之一,产品质量达到当时的领先水平,经过30多年的摸索和积累,我厂已具有了丰富的高纯砷生产经验。
b、我厂“**牌”高纯砷在国内具有较高的知名度,在网上搜索“**牌高纯砷”,可找到相关信息70多条。
c、市场前景广阔。高纯砷最大用途是用于制造第二代化合物半导体材料——砷化镓。砷化镓作为半导体材料,它的性能优于锗、硅等单晶材料,不仅可制作二极管、光探测器,还能制备半导体激光器、超高速微电子器件等,广泛地应用于光纤通信和移动通讯,被大量使用在手机、电脑的核心电路上,起到了硅、锗无法代替的作用。砷化镓同时还是一种适合制备太阳能电池的材料,它与太阳的光谱匹配较为理想,随着砷化镓材料制备工艺技术的进步,它在太阳能应用领域的巨大潜能将会释放出来。而且砷化镓的其它用途还正在被开发,例如在半导体照明方面,一旦该技术开发获得成功,砷化镓和高纯砷的用量将成倍地增长。现在,全球对砷化镓的需求正在以每年20-30%的速度递增。高纯砷作为制备砷化镓的关键材料,必将随着砷化镓的需求的增加而发展。同时,我们还注意到,许多西方工业国家迫于环境保护因素,正逐步减少或关停生产高纯砷的企业,把制造高纯砷的企业向发展中国家迁移,或直接从发展中国家订购来弥补生产不足。因此,现在组建高纯砷生产企业,是抢夺高额利润、尽快形成产业规模的最好历史机遇,有着非常重大的现实意义。
d、产品利润高。高纯材料属于高科技产业,根据我们今年4月份对国内生产和使用单位的调查表明,目前高纯砷的利润率高达35-50%,是典型的高利润行业。
e、原料质量有保证。原料粗砷的质量是否稳定对高纯砷的质量影响很大。我厂是国内最早的粗砷生产厂家,是国家定点粗砷生产基地。我厂的粗砷具有质量高和质量稳定等特点,产品质量一直保持在行业内的领先水平。
④、市场需求、前景及利润空间分析
目前市场需求以6N 和7N 高纯砷为主,6N的市场价在800-900元/公斤,7N的市场价在1700-1800元/公斤。在这两种规格的产品中,目前需求又以6N为主,占70%左右,但是随着技术的