高纯砷项目可行性研究硕士学位论文.docx
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高纯砷项目可行性研究硕士学位论文
四川大学
工程硕士专业学位论文（设计）
题目EB公司高纯砷项目可行性研究
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
EB公司高纯砷项目可行性研究
摘要
高纯砷一般是指纯度达到6N—7N的砷，物理状态下多为银灰色金属结晶状，质地脆而硬，有金属光泽。
在潮湿空气中易氧化，属于剧毒产品，俗名又叫砒霜。
高纯砷主要用于制备化合物半导体、玻璃半导体、红外透射玻璃及硅材料的参杂剂等,其中具有代表性的化合物半导体材料是砷化镓，这种材料突破了硅材料的信息容量有限、运算速度有限、工作能耗较大、大容量需大体积、亮度与色彩不理想等等极限，已广泛应用于信息、通信、光电子、大规模集成电路、高清高亮大屏幕显示器、遥感、探测、远红外、自动控制、智能化，硫化光纤、合金材料、医药、医疗设备、航天设备，航天航空、军事装备等等产业领域，并被世界各国定位为支撑高科技产业、现代化建设及智能化军事工业发展的重大战略基础材料。
高纯砷的生产与应用是继电子管、第二代半导体材料“硅”取代第一代半导体材料“锗”之后的又一场半导体新材料革命，其市场前景相当广阔。
鉴于高纯砷独特的重大战略地位和广阔市场前景，引起了世界各国政府和厂商的高度关注与重视，对其产业化研发、生产、制备、外延等等，都给予了积极支持及鼓励，并投入了巨大的人力、物力、财力。
然而，由于高纯砷的产业化研制及生产有着严格而高难度的高科技要求，因而迄今为止全球只有科技高度发达的美国、英国、德国、日本等国家能够进行高纯砷的产业化生产，也因此支撑了他们国家的高科技产业和现代化建设始终居于世界领先地位。
包括中国在内的其他国家，均受阻于难以逾越的技术门槛，其高纯砷的研制一直处于实验室规模的水平徘徊，很大程度上影响了高科技和现代化的建设与发展。
目前从事专业生产高纯砷产品的企业不多，就国内而言，除了EB公司外，尚有六七家，但这些企业目前仅能生产5N-6N砷，均不能稳定、批量地提供半导体用的7N高纯砷。
EB公司的高纯砷生产线建成后，公司经过近几年的不断摸索和改进，使生产线技术更加成熟，制备的6N-7N产品质量与日本古河和德国PPM公司的产品并驾齐驱，并已得到通美公司及其他一些客户的认证，在国内居于领先地位。
虽然目前公司的产量已达到20吨/年，但仍不能满足客户的需求。
为了满足日益增长的市场需求，需对高纯砷生产线进行扩建。
本文通过对高纯砷的主要建设内容和配套条件，如市场调查、建设规模、工艺方案、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该高纯砷项目是否值得投资和如何进行建设的建议，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。
关键词：
高纯砷可行性经济效益研究
Feasibilitystudyofhighpurityarsenic
projectinEBcompany
MasterofEngineering
Graduatestudent:
HaoXuSupervisor:
FuminDeng
DizhiFeng
Abstract
Highpurityarsenicismainlyusedforcompounded
semiconductors,semiconductorglass,theinfraredtransmittingglassandthesilicondopingagent.Amongthose,galliumarsenide,asthemostrepresentativecompoundsemiconductormaterial,outweighssiliconmaterialwhichhasmanydisadvantages,suchasthelimitationofinformationcapacity,theslowcomputingspeed,thelargeworkingenergyconsumption,thelargecapacity,thehugevolumeandtheluminanceandcolorunsatisfactorywhichhasbeenwidelyusedininformationcommunication,photoelectron,large-scaleintegratedcircuits,high-definitionlargescreendisplay,remotesensing,detection,FIR,automaticcontrol,intelligentvulcanizedfiber,alloymaterial,medicine,armamentarium,spaceinstrumentation,spaceflight,militaryequipmentandothervariedindustries.Thereforeitispositionedovertheworldasamajorstrategicfoundationtosupportthedevelopmentofconstructionmaterialsandintelligentmilitaryindustryandhigh-techindustry.Theproductionandapplicationofhigh-purityarsenicisanewrevolutionofsemiconductormaterialsrightaftersilicon,thefirstgenerationofsemiconductormaterialsreplacesgermanium,thesecondone.TheprospectofItsmarketisbright.Becauseoftheimportantstrategicpositionandthebrightprospectofmarket,governmentsallovertheworldandmanufacturersattachgreatimportancetoit,activelysupportandencouragetheresearchofitsindustrialization,production,manufactureandextension,andinvesthugefinancialresources,laborpower,materialresources.However,uptonowonlythosewelldevelopedcountriesliketheUnitedStates,Britain,GermanyandJapanareabletorealizetheindustrializationofhigh-purityarsenic,duetothestrictanddifficultrequirementsofhigh-techinitsindustrialization,developmentandproduction.OthercountriesincludingChinaareallthwartedbytheinsurmountabletechnicalbarriers,whoseresearchesonhigh-purityarsenicremaininthelaboratory,andthuslargelyinfluencetheconstructionanddevelopmentofhigh-techandmodernization.
Thereareveryfewbusinessesengagedinproducinghighpurityarsenicproductsatpresent.Athome,inadditiontoEB,therearesixorsevencompanies.Butthesecompaniescanonlyproduce5N—6Narsenic.Theytheycannotsuccessfullybringquantitiesof7Nhing-purityarsenictosemiconductorproducts.Thehigh-purityarsenicproductionlineofEBiscompleted.Throughseveralyears’explorationandimprovement,theproductionlinetechnologyhasbecomemoremature.Thequalityof6N—7NproductsisthesameastheproductsofPPMcompanyandFurukawacompany.ThecompanyLtdandsomeotherclientsalsospeakhighlyoftheirproducts.Theyareintheleadingpositioninthedomesticmarket.Althoughthecompany’soutputhasreached20tonsperyear,stillcan’tmeettheneedofthecustomers.Inordertomeettheincreasingmarketdemand,theyplantosetupmuchmoreproductionlines.
Thisarticlethroughtothemainconstructioncontentsandsupportingconditionsofhighpurityarsenic,suchasmarketresearch,constructionscale,processscheme,equipmentselection,environmentalimpacts,financing,profitability,etc.,fromtheaspectsoftechnical,economic,engineeringresearchandcomparativeanalysis,andforafterthecompletionoftheprojectmaybeobtainedforpredictingthefinancialandeconomicbenefitsandsocialeffects,soastowhetheritisworththehighpurityarsenicprojectinvestmentisputforwardandSuggestionsforthedevelopmentofhowtodo,andprovidebasisfordecision-makingfortheprojectofacomprehensiveanalysisofthemethod.
Keywords:
High-purityarsenic,feasibility,study,economicbenefit
第1章绪论
1.1研究背景
高纯砷是广泛用于生产移动通信、光纤通信、卫星通信、光电器件、IT产业和军事的砷化镓半导体化合物的主要原材料。
近年来随着科技的不断发展和进步，化合物半导体材料的诸多优良特性被世人认可，应用领域不断扩大，尤其是最具代表性的砷化镓材料迅速发展，在军工和民用领域得到广泛应用。
由于对砷化镓材料的需求扩大，拉动了对制备砷化镓的基础材料——高纯砷的需求不断增大。
据测算，目前国内国际市场年需求约200吨，且年需求增长速度在10％以上，市场前景广阔。
而全球的高纯砷供应市场和生产技术基本上由国外公司控制。
为了更好的满足市场需要，为了更好的为企业创造效益，更为了国内整个化合物半导体材料行业的持续发展，EB公司于2006年底在原有生产线的基础上进行了完善、技改。
2007年5月，改造圆满结束，新增生产线也已按照计划正常运行、生产，新生产线产品质量经国外权威部门GDMS检测后其结果完全达到国际先进水平。
现阶段，EB公司产能已达到年产20吨高纯砷，产品远销美国、韩国、日本等国家，产品供不应求。
根据高纯砷市场的迅猛发展态势，以及国家对高新技术产业的扶持、国家“十一五”光电计划的推广，为了适应市场需求，更好的满足化合物半导体材料的持续发展需要，EB公司已在现有高纯砷生产线达标的基础上技改，扩产至年产20吨高纯砷的产能，成为国内第一大高纯砷生产基地，居世界前三甲，这将为我国拓展高纯砷产品生产，建成世界最大的砷化工中心奠定夯实的基础。
新扩建每年年产30吨高纯砷的生产线，届时，公司产能将达50吨/年。
1.2产业政策支撑
我国政府已制订多项政策鼓励发展我国的高科技产业，其中包括集成电子、电子功能陶瓷材料、磁性材料、电池材料和传感器材料、软件产业、通信产业等方面，这些鼓励产业中多数要用到高纯砷原料。
《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年度）》半导体材料与器件，新型微电子和光电子材料与器件，光通信和光网络用光电子材料与器件，光子晶体材料与器件，硅基光电子材料与器件，半导体纳米结构材料与器件，光传感用光电子材料与器件[注]。
《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》中将“重点发展与元器件性能密切相关的半导体材料、光电子材料、压电与声光材料装备及元器件中用于支撑、装联和封装等使用的金属材料、非金属材料、高分子材料及各种复合材料等；在生产工艺与加工过程中使用的光刻胶、化学试剂、特种气体、各种焊料、助焊剂等”作为“电子材料技术”在“十一五”期间的发展重点[注]。
国家发展和改革委员会2005年12月2日发布的第40号令《产业结构调整指导目录（2005年本）》鼓励类产业第二十四项信息产业第24条列出电子专用材料制造是当前国家重点鼓励发展的产业[注]。
本项目为半导体基础材料高纯砷的生产，项目属于国家当前优先发展的高技术产业领域，完全符合国家产业发展政策。
第2章EB公司基本情况
2.1EB公司企业沿革
2.1.1EB公司简介
2001年，由中国HB公司、EB研究所和美国JT公司三方共同出资组建EB公司，公司合营期限为25年，投资总额为5760万元人民币，注册资本为4160万元人民币，其中HB公司出资1600万元人民币，占注册资本38%；EB研究所出资1520万元人民币，占注册资本37%；美方出资980万元，占注册资本25%。
EB公司地处风景秀丽的峨眉山市北侧，这里山青水绿、四季鲜花、空气清新、环境幽雅、气候宜人，具有良好的高纯生产环境。
公司距峨眉山市区2千米，处于成昆线峨眉站，距成都150千米，有高速公路直达成都，交通极为便利。
EB公司生产经营范围主要为生产高纯砷和有关的化合物半导体用的高纯材料，以及光电子产品，第一条生产线是年产20吨半导体材料用高纯砷生产线。
目前主要产品是6N、7N高纯砷，产量可达到20吨/年。
公司现有员工75人，大多数是公司组建时从EB研究所抽调的高纯砷技术骨干和管理人员。
公司管理人员20人，生产线人员45人，生产管理人员3人，机电维修及分析人员4人，门卫3人；其中具有本科学历的16人，大专学历23人，中专血量了4人，高中学历（含中技、职高）32人；拥有高级职称4人，中级职称4人，初级职称3人。
特殊工种培训取证2人，质量管理内审员4人，获得安全资格证3人,现有生产设备283台（套）。
2.1.2EB公司近三年经营状况
表2-1EB公司近三年经营指标
近三年经营情况
主营业务收入（万元）
净利润（万元）
2009年
1509
72.9
2010年
1824
81.4
2011年
2774
523
2.1.3EB公司股权状况
（1）
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