经过中芯国际集成电路制造(上海)有限公司与上海澎博钛白粉有限公司两年的奋力攻关,集成电路产业芯片生产过程中产生的废硫酸处理找到了一条资源化利用的新路径。此举不但解决了芯片废酸对环境的污染,并且大幅降低芯片生产成本,提高了中芯国际在芯片国际市场上的竞争能力,更重要的是为上海打造集成电路产业高地,打破西方国家对高端芯片市场垄断,坚决回击国际市场对我国发展芯片的打压增添了重要砝码。
集成电路行业是国民经济支柱性行业之一,是信息技术产业的基础和核心,对经济建设、社会发展和国家安全具有重要战略意义和核心关键作用,其发展程度是衡量一个国家科技发展水平的核心指标之一。为解决集成电路行业和芯片产业的“卡脖子”问题,近年来,上海先后启动了华力二期、中芯南方、中国电子特色工艺等一批集成电路重大项目建设,逐步成为国内集成电路产业链最完整、产业集中度最高和综合技术能力最强的标杆区域。
然而,芯片在生产过程中会产生大量的废硫酸,不仅会对环境造成污染,而且处理成本奇高,中芯国际北京厂的废酸处理费用每吨高达4 000~5 000 元,使得我国芯片成本居高不下。“十四五”期间,上海的集成电路产量将快速增长,需处置的废硫酸量也将随之增加,据统计,2020年废酸12 500 t,2021年28 000 t,到2022年上海芯片企业产生的废硫酸高达6万t,2025年达到10万t 以上。废酸问题不解决,将在一定程度上削弱我国芯片在国际市场上的竞争能力。
早在2016年,中芯国际就和澎博钛白粉成为上海市首个废硫酸定向再利用试点单位,利用芯片废硫酸生产钛白粉,这些废硫酸质量好于工业硫酸,能显著提升钛白粉质量。据项目试点行业技术专家钟声浩介绍,经试点论证,澎博钛白粉利用废硫酸生产钛白粉,不需要调整现有工艺,废硫酸回用技术具有很强的技术可行性;利用过程不会增加额外的污染负担,不会增加环境风险,不会影响产品的质量,符合“固体废物减量化、资源化和无害化”原则;这种新模式延长了产业链,具有很好的环境效益、经济效益和社会效益,符合循环经济产业需求。目前,中芯国际上海厂废硫酸处理费用每吨仅600 元,节约了大量废硫酸处置费用,增强了市场竞争力。
2020年年底上海出台了《上海市生态环境局关于同意本市4家企业废硫酸定向资源化再利用备案的通知》,将芯片废硫酸深度处理由试点向面上推广。在上海市经信委电子处、节能处、上海市环保局的组织下,上海集成电路5家芯片生产企业全部对接上海澎博钛白粉,采取点对点废酸资源化利用生产钛白粉,彻底解决了芯片企业废硫酸处理的后顾之忧。据统计,2020年5家芯片企业转移废硫酸12 500t,2021年1至7 月累计已处理废硫酸14 000 t,预计全年将达28 000 t,项目试点行业技术专家钟声浩算了一笔账,按照上海市危险废物经营许可证单位对废硫酸处理费以最低1 400 元/t 计,仅中芯国际5 000 t废硫酸再利用量计,年减少废硫酸处理费支出530万元。
同样,澎博公司处理芯片生产过程中产生的废酸,每吨收费500 元,按照上海市往年废硫酸处置费每吨2 000 元计算,2021年1 月—7 月,澎博公司累计利用废硫酸1.5万t,集成电路生产企业可节约2 250万元。与此同时,澎博公司也节省了购置工业浓硫酸的费用,废酸产出企业和废酸再利用企业达到“双赢”。
芯片生产过程中产生的废硫酸变废为宝,进入钛白粉生产企业替代原料进行定向资源再利用的新路径,不仅解决了废酸处置出路难、处置费用高的难题,还有力促进了废酸利用单位升级改造,精准转型、绿色发展。除此之外,废硫酸利用全过程严格落实各项危险废物管理制度,源头建立了钛白粉用集成电路制造行业废硫酸团体标准,运输环节选用废硫酸运输的危废专用车辆,末端形成了可满足近期集成电路产业发展需求的4万t/a 废硫酸利用能力。