CN101623898A - 一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线切割工艺中砂浆的回收方法，特别是一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法。其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)采用化学处理方法除去固体部分C中的硅粉和金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；(3)将富含碳化硅磨料的固体部分D直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。本发明除去了金属杂质和硅微粉，且不需要进行碳化硅磨料干燥就能用于再次切割，使碳化硅磨料和水溶性切割液得到重复合理的利用，回收的砂浆使用效果和新砂浆几乎相同，很大程度降低了化学回收砂浆的成本。

Description

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法

技术领域

本发明涉及一种线切割工艺中砂浆的回收方法，特别是一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法。

背景技术

在硅晶片加工中，通过专用的线切割设备将硅棒或硅块切割成不同直径和厚度的片材是目前国际上通用的加工方式。该切割原理是用通过数千根直径约120-160μm的钢线作切割载体，以硬度仅次于金刚石的碳化硅磨料为主要切削介质，并采用浸润性好、排削能力强且对碳化硅类磨料具有优良的分散特性的聚乙二醇基、丙二醇基或油基悬浮液等切割液，作为碳化硅磨料的分散剂配制成分散均匀、悬浮状态稳定的砂浆，通过钢线在硅棒或硅块表面的快速运动，带动砂浆在硅棒或硅块表面流动，使碳化硅粉磨料与硅棒或硅块均匀持续地发生撞击和摩擦，最终将硅棒或硅块一次性切割成多片表面光滑平整的等径片材。

砂浆在线切割生产的耗材成本中比重偏大，主要原因是在切割过程中，大量硅粉混进砂浆里，附着并包围在碳化硅磨料上，使砂浆切削性能降低，导致获得的硅晶片的各项性能指标恶化，被广泛应用制作太阳能电池板、电子芯片、精密半导体芯片等高端领域的硅晶片对其表面平整度、洁净度、电性能等性能指标有着极为严格的要求，因此在切割过程中需要不断排出旧的砂浆，并补充新的砂浆。对于这些使用过的切割旧砂浆一般采取废弃处理的办法，而这些被废弃的切割旧砂浆里中的碳化硅磨料和水溶性切割液仍未充分利用。为了解决砂浆浪费问题，降低切割成本，所以寻求一种可行、有效的方法将切割废砂浆中有用的碳化硅磨料和水溶性切割液从旧砂浆中回收出来，用于再次切割，不仅起到了降低光伏企业降低生产成本、节约能源、减少浪费的目的，同时对于资源的有效利用也是一个重要贡献。

目前整个光伏领域对于砂浆回收普遍的现有技术是利用离心分离法或化学法除去砂浆中的硅粉后再利用。

离心分离法回收砂浆主要是指瑞士HCT公司开发的砂浆回收系统，该回收系统是先将旧砂浆通过离心分离的方式将破碎的无效细碳化硅磨料和硅粉尽量分离出来，得到有效的碳化硅磨料和水溶性切割液，将回收得到的碳化硅磨料和液体重新混和，按需要添加新碳化硅磨料和新水溶性切割液，回收得到的砂浆重新投入线切割工艺使用。尽管该砂浆回收系统在一定程度上解决了砂浆回收利用问题，但存在其他的缺陷：该回收系统采用的方法无法将旧砂浆内的金属杂质和附着在碳化硅磨料表面的硅粉剔除，因此经过处理的回收的砂浆无法直接循环使用，必须添加一定比例的新碳化硅磨料才能再次用于线切割，同时由于金属杂质以及硅粉等杂质的存在使得再次使用时线切割工艺变得不稳定，硅片表面质量下降，废片率高。因此，瑞士HCT公司开发的砂浆回收系统虽然能够在一定程度上解决切割砂浆的回收问题，但仍然存在着很大的局限性。

化学法回收砂浆具体是指将旧砂浆固液分离得到由碳化硅磨料、硅粉和少量金属杂质组成的固体和液体，用碱性溶液和酸性溶液对固体进行化学处理，将固体中的硅粉和金属杂质去除，得到碳化硅磨料，将碳化硅磨料水洗后进行干燥，然后将干燥后的碳化硅磨料与切割液体混合得到砂浆。这种化学法回收砂浆可以明显除去碳化硅磨料中的硅粉以及金属杂质，因此采用化学法回收得到的砂浆特性大大好于离心分离法回收得到的砂浆特性，采用化学法回收的砂浆再次使用时切割工艺稳定，硅片表面质量好，与新砂浆的切割效果几乎相同。但由于化学法回收砂浆需进行碳化硅磨料干燥，不仅干燥工艺复杂，而且由此导致化学法回收砂浆的成本很高。

我们分析传统方法中涉及的回收利用碳化硅磨料需要干燥的原因如下：将崭新的碳化硅磨料与崭新的切割液混合之前，通常需要将崭新的碳化硅磨料送入大型的烘干设备中烘烤除去少量水份，崭新的碳化硅磨料因运输和仓储的原因通常会有少量吸潮和板结现象，如果将其与崭新的切割液直接混合，会导致始终有部分碳化硅磨料在与崭新的切割液混合过程中不能很好的均匀分散，这样会严重影响切割质量，但如果预先进行干燥，将极大的改善分散的均匀性。受此观念的影响，导致现有文献报道中都认为回收利用碳化硅磨料也需要干燥后才好避免均匀分散性差的情况出现。

总结上述现有技术，我们分析可以知道，将固液混合物进行简单的分离得到液体部分和固体部分是常规技术。加碱除去线切割工艺中砂浆中的硅粉，加酸除去线切割工艺中砂浆中的金属屑也是常规技术。加碱的多少取决于砂浆中的硅粉的含量多少。加酸的多少取决于砂浆中的金属屑的含量多少，作为常识普通的技术人员都掌握了加等当量的碱可以去除等当量硅粉的技术，或者加等当量的酸可以去除等当量金属屑的技术。金属屑的来源主要是线切割中钢丝的磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本的线切割工艺中砂浆的化学回收方法，采用化学法可以除去金属杂质和附着在碳化硅颗粒表面的硅微粉，且不需要进行碳化硅磨料干燥就能用于再次切割，使碳化硅磨料和水溶性切割液得到重复合理的利用，回收的砂浆使用效果和新砂浆几乎相同，很大程度降低了化学回收砂浆的成本。

本发明采用的技术方案为：

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)采用化学处理方法除去固体部分C中的硅粉和金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；其中：(3)将富含碳化硅磨料的固体部分D，无需进行干燥，直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)采用化学处理方法除去固体部分C中的硅粉和金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；将得到的富含碳化硅磨料的固体部分D再进行分离，得到粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1和细颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D2；其中：(3)将粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1，无需进行干燥，直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。

我们需要特别指出的是：加碱性物质与硅粉结合，例如加氢氧化钠与硅结合得到硅酸钠，硅酸钠可以溶解与水中，便于与碳化硅分离；这是本领域中通用的常识技术。而加碱性物质与硅粉结合属于常见的化学处理方法。

我们需要特别指出的是：也可以加氢氟酸与硅粉结合，也得到水溶性的物质，便于与碳化硅分离；这是本领域中通用的常识技术。而加氢氟酸与硅粉结合属于常见的化学处理方法。

我们需要特别指出的是：采用包括盐酸、硫酸、硝酸等酸性物质与来源于旧砂浆中的铁为代表的金属屑反应得到水溶性的盐是本领域中通用的常识技术。而加酸与铁为代表的金属屑结合属于常见的化学处理方法。线切割中金属切割线磨损形成的金属屑是形成旧砂浆中的铁为代表的金属屑的主要来源。

与传统的从线切割工艺中砂浆的中回收利用碳化硅磨料的技术中都通常需要干燥的技术相比，本发明的最明显的特征是将富含碳化硅磨料的固体部分D，无需进行干燥，直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。这样意味着能节约大量的能源。

本发明的切割成品率或切割效果监测表明回收的碳化硅磨料无需干燥就与各种新物料的混合搭配使用，再返回线切割效果只有轻微的下降的趋势。但该下降趋势属于能接受的。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的切割液E可以是去除了适当水分后的液体部分B。可以通过加热的方式来去除液体部分B的部分水份。

本发明涉及的切割液A或切割液E或新的切割液F可以是油溶性的。

本发明涉及的切割液A或切割液E或新的切割液F可以是水溶性的。

本发明涉及的切割液A或切割液E或新的切割液F可以是聚乙二醇、丙二醇、异丙醇中的任意一种。全世界线切割太阳能领域的硅片的切割液多种多样，聚乙二醇、丙二醇、异丙醇体系是最常见的。油溶性的切割液也很常见。

本发明涉及的切割液A中的含水量的重量百分比等于或大于为5％。

本发明涉及的切割液E和新的切割液F中的含水量低于切割液A中的含水量。这样能够使回收得到的砂浆的水分与新砂浆的水分量达到相同或相近。

重新回收的碳化硅磨料还可以和各种相关物料混合，其技术方案如下：

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：混合物料G与新的碳化硅磨料混合后再用于线切割。

将旧砂浆固液分离得到的固体部分C主要是由碳化硅磨料、硅粉和少量金属屑杂质组成的，对固体部分C进行化学处理除去固体中的硅粉和金属杂质，可以得到比较纯净的碳化硅磨料。但有时候硅粉和金属杂质也并不需要完全彻底的除去，微量的硅粉和微量的金属杂质的存在并混在固体部分D之中，因此本发明将固体部分D称之为富含碳化硅磨料的固体部分。

本发明率先采用添加羟酸类聚合物、表面活性剂、润滑剂中的任意一种或几种组成的添加剂的方法，可以避免轻微的下降的趋势，而几乎达到与采用崭新的碳化硅磨料与崭新的切割液相同的切割成品率或切割效果。

有关对比可以见下文中的表1的记载。

有关羟酸类聚合物、表面活性剂、润滑剂中的任意一种或几种组成的添加剂的技术如下：

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入羟酸类聚合物、表面活性剂、润滑剂中的任意一种或几种组成的添加剂；添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂1-10份。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的羟酸类聚合物是聚丙烯酸钠、聚丙烯酸磺酸钠中的任意一种，表面活性剂是三乙醇胺、羟乙基乙二胺或十二烷基磺酸钠中的任意一种，润滑剂可以是油酸。

为提高碳化硅磨料的分散效果和防止线切割设备生锈并维持与崭新的碳化硅磨料与崭新的切割液相同的切割成品率或切割效果。还可以向水溶性切割液加入一些添加剂，添加剂可以是羟酸类聚合物、表面活性剂、润滑剂的任意一种或几种。

加入的羟酸类聚合物可以是重量比为0.5％～3％的聚丙烯酸钠或重量比为0.1％～5％聚丙烯酸磺酸钠，加入的表面活性剂可以是重量比为0.1％～3％的十二烷基磺酸钠或重量比为0.1％～3％的三乙醇胺，加入的润滑剂可以是0.1％-2％的油酸。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的对固体进行化学处理包括碱性水溶液处理和酸性水溶液处理。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的碱性水溶液化学处理的过程包括：将废砂浆进行固液分离得到的固体与含有氢氧根离子(OH^-)的碱性水溶液按重量比1∶(1-10)混合，反应0.05-10小时后，将反应后的固体取出。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的碱性水溶液的PH大于或等于8。

所述的碱性水溶液可以是氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钡、氢氧化铯、氢氧化铷、氢氧化钫等水溶液的任意一种或几种的混合。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的酸性水溶液化学处理的过程包括：将经过碱式提纯的固体与含有氢离子(H⁺)的酸性水溶液按重量比1∶(0.1-8)混合，反应0.05-10小时后，用纯水将固体冲洗至PH＝6-7。

一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的酸性水溶液的PH小于或等于5。

所述的酸性水溶液可以是盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、亚硝酸、次氯酸、碳酸等无机酸性水溶液或醋酸等有机酸。

回收的砂浆用于太阳能电池用的硅块线切割使用后，还可以通过以上技术方案再次进行回收，因为由于经过线切割工艺使用后，碳化硅磨料会含有许多小粒径的碳化硅磨料，这些小粒径的碳化硅磨料已经没有切削效果，为了提高线切割效率，用分离设备去除小粒径的碳化硅磨料，所述的分离设备可以是水力旋流分离器，滗析器，离心分离器中的任意一种或几种。一般去除小粒径的碳化硅磨料大约是总碳化硅磨料的重量比10～30％，为了弥补去除的碳化硅磨料，添加相应重量比的新碳化硅磨料。

本发明所述的太阳能电池用的硅块或硅棒可以是多晶硅，也可以是单晶硅。

采用本发明的技术方案回收得到的砂浆与新砂浆以及传统技术方案回收得到的砂浆在相同线切割技术参数条件下的切割效果以及回收成本的比较。

表1

本发明的技术方案(1)代表的是不加添加剂，直接干燥的技术。

本发明的技术方案(2)代表的是加了添加剂，直接干燥的技术。

本发明的优点：本发明省去了传统的化学法回收砂浆中的碳化硅磨料干燥工艺，大大地降低了线切割工艺中砂浆的化学回收成本，而且线切割效果与新砂浆的线切割效果几乎相同。

具体实施方式

实施例1、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)采用化学处理方法除去固体部分C中的硅粉和金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；其中：(3)将富含碳化硅磨料的固体部分D直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割；切割液E是液体部分B与新的切割液F的混合物。

实施例2、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)采用化学处理方法除去固体部分C中的硅粉和金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；将得到的富含碳化硅磨料的固体部分D再进行分离，得到粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1和细颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D2；其中：(3)将粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割；切割液E是通过加热后去除了适当水分后的液体部分B。

实施例3、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，采用的切割液E是通过加热后去除了适当水分后的液体部分B。切割液E中的水份按重量比例可以控制在0.01％，或者0.1％，0.2％，1％，2％，3％，4％，5％中的任意一种。其余同实施例2。

实施例4、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。切割液E具体由重量配比为液体部分B10-90％与新的切割液F90-10％组成。其余同实施例1。

实施例5、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。切割液E具体由重量配比为液体部分B10％与新的切割液F90％组成。其余同实施例1。

实施例6、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。切割液E具体由重量配比为液体部分B20％与新的切割液F80％组成。其余同实施例1。

实施例7、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。切割液E具体由重量配比为液体部分B30％与新的切割液F70％组成。其余同实施例1。

实施例8、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。切割液E具体由重量配比为液体部分B40％与新的切割液F60％组成。其余同实施例1。

实施例9、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。切割液E具体由重量配比为液体部分B50％与新的切割液F50％组成。其余同实施例1。

实施例10、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。切割液E具体由重量配比为液体部分B60％与新的切割液F40％组成。其余同实施例1。

实施例11、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。切割液E具体由重量配比为液体部分B90％与新的切割液F10％组成。其余同实施例1。

实施例12、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)加碱除去固体部分C中的硅粉，加酸除去固体部分C中的金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；其中：(3)将富含碳化硅磨料的固体部分D直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。

实施例13、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)加碱除去固体部分C中的硅粉，加酸除去固体部分C中的金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；将得到的富含碳化硅磨料的固体部分D再进行分离，得到粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1和细颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D2；其中：(3)将粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。

实施例14、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其特征在于：所述的切割液E是液体部分B与新的切割液F的混合。其余同实施例12或实施例13。

实施例15、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其特征在于：所述的切割液E是去除了适当水分后的液体部分B。其余同实施例12或实施例13。

实施例16、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液A、切割液E和新的切割液F是油溶性的。其余同实施例1-15中的任意一种实施例。

实施例17、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液A、切割液E和新的切割液F是水溶性的。其余同实施例1-15中的任意一种实施例。

实施例18、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液A是聚乙二醇，切割液E和新的切割液F是丙二醇。其余同实施例1-15中的任意一种实施例。

实施例19、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液A和新的切割液F是丙二醇，切割液E是异丙醇。其余同实施例1-15中的任意一种实施例。

实施例20、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液A是异丙醇，切割液E和新的切割液F是聚乙二醇。其余同实施例1-15中的任意一种实施例。

实施例21、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液A中的含水量的重量百分比等于或大于为5％。其余同实施例2、3、16、17、18、19、20中的任意一种实施例。

实施例22、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液E中的含水量低于切割液A中的含水量，切割液A中的含水量为5％，切割液E的含水量为1％，新的切割液F的含水量为0.5％。其余同实施例2、3、16、17、18、19、20中的任意一种实施例。

实施例23、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液E中的含水量低于切割液A中的含水量，切割液A中的含水量为6％，切割液E的含水量为3％，新的切割液F的含水量为0。其余同实施例2、3、16、17、18、19、20中的任意一种实施例。

实施例24、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：切割液E中的含水量低于切割液A中的含水量，切割液A中的含水量为7％，切割液E的含水量为4％，新的切割液F的含水量为0.2％。其余同实施例2、3、16、17、18、19、20中的任意一种实施例。

实施例25、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：混合物料G与新的碳化硅磨料混合后再用于线切割。其余同实施例1-24中的任意一种实施例。

实施例26、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入羟酸类聚合物、表面活性剂、润滑剂中的任意一种或几种组成的添加剂；添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂1-10份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例27、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入聚丙烯酸钠，添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂1份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例28、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入聚丙烯酸磺酸钠，添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂5份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例29、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入聚丙烯酸磺酸钠，添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂3份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例30、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入三乙醇胺，添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂5份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例31、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入三乙醇胺，添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂3份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例32、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入羟乙基乙二胺，添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂7份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例33、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入十二烷基磺酸钠，添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂10份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例34、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入三乙醇胺和油酸，添加比例为重量份数的混合物料G100份，三乙醇胺3份，油酸2份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例35、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入聚丙烯酸钠和十二烷基磺酸钠，添加比例为重量份数的混合物料G100份，聚丙烯酸钠5份，十二烷基磺酸钠3份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例36、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入聚丙烯酸钠和羟乙基乙二胺，添加比例为重量份数的混合物料G100份，聚丙烯酸钠4份，羟乙基乙二胺1份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例37、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：在混合物料G中还加入聚丙烯酸磺酸钠、羟乙基乙二胺和三乙醇胺，添加比例为重量份数的混合物料G100份，聚丙烯酸磺酸钠2份，羟乙基乙二胺2份，三乙醇胺2份。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例38、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：所述的羟酸类聚合物是聚丙烯酸钠、聚丙烯酸磺酸钠中的任意一种，表面活性剂是三乙醇胺、羟乙基乙二胺或十二烷基磺酸钠中的任意一种，润滑剂可以是油酸。其余同实施例1-25中的任意一种实施例。

实施例39、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：采用水力旋流分离器将得到的富含碳化硅磨料的固体部分D再进行分离，得到粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1和细颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D2。其余同实施例13。

实施例40、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：采用滗析器将得到的富含碳化硅磨料的固体部分D再进行分离，得到粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1和细颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D2。其余同实施例13。

实施例41、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其中：采用离心分离器将得到的富含碳化硅磨料的固体部分D再进行分离，得到粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1和细颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D2。其余同实施例13。

实施例42、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)加酸除去固体部分C中的金属屑，加碱除去固体部分C中的硅粉，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；其中：(3)将富含碳化硅磨料的固体部分D直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。

在混合物料G中还加入由三乙醇胺、羟乙基乙二胺、十二烷基磺酸钠和油酸组成的添加剂；添加比例按重量比例为混合物料G100份，聚丙烯酸钠2份、聚丙烯酸磺酸钠1份、三乙醇胺3份、羟乙基乙二胺2份、十二烷基磺酸钠1份和油酸2份。其余同实施例14-24中的任意一种实施例。

实施例43、由800#碳化硅磨料1000kg和1000升的丙二醇配制成砂浆，其中，丙二醇含有纯水250升。完成太阳能电池用的硅块或硅棒线切割使用3次后，砂浆中所含有的硅粉约为60Kg。

使用后的旧砂浆用压滤机过滤后，得到固体和液体。将固体用PH＝8的氢氧化钾水溶液按重量比1∶10的比例反应10小时后，将反应后的固体取出，用水清洗至PH＝6-7，再将固体和PH＝5的硫酸水溶液按重量比1∶10的比例反应10小时后，将反应后的固体取出，用水清洗至PH＝6-7，得到去除了硅粉和铁后的碳化硅磨料1060kg，其中由于未进行干燥含有重量比为6％的水分，约60Kg纯水。经过滤后所得的液体约有700升，其中含有纯水175升，加入240升新丙二醇，新丙二醇含有15升的纯水，共得到940升丙二醇(PG)，其中含有纯水190升，与除去了硅粉和铁的未干燥的1060kg碳化硅磨料(其中因未进行干燥含有约60Kg纯水)，直接混合成砂浆，此砂浆含有纯水250升。利用此方法回收的砂浆用于太阳能电池用的硅块或硅棒线切割使用3次后，经过确认切割的硅片品质和良率，与使用新砂浆切割的效果相同。

实施例44、由1200#碳化硅磨料1000kg和1000升的聚乙二醇配制成砂浆，其中，聚乙二醇含有纯水200升。完成太阳能电池用的硅块或硅棒线切割使用3次后，砂浆中所含有的硅粉约为70Kg。

使用后的旧砂浆用离心分离机过滤后，得到固体和液体。将固体用PH＝10的氢氧化钠水溶液按重量比1∶5的比例反应5小时后，将反应后的固体取出，用水清洗至PH＝6-7，再将固体和PH＝3的盐酸水溶液按重量比1∶5的比例反应5小时后，将反应后的固体取出，用水清洗至PH＝6-7，得到去除了硅粉和铁后的碳化硅磨料1060kg，其中由于未进行干燥含有重量比为6％的水分，约60Kg纯水。经过滤后所得的液体约有700升，其中含有纯水140升，加入240升不含有水分的新聚乙二醇，得到940升聚乙二醇，其中含有140升纯水，与除去了硅粉和铁的未干燥的1060kg碳化硅磨料(其中因未进行干燥含有约60Kg纯水)，直接混合成砂浆，此砂浆含有纯水200升。利用此方法回收的砂浆用于太阳能电池用的硅块或硅棒线切割使用3次后，经过确认切割的硅片品质和良率，与使用新砂浆切割的效果相同。

Claims (13)

1、一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)采用化学处理方法除去固体部分C中的硅粉和金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；其特征在于：(3)将富含碳化硅磨料的固体部分D直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。

2、一种化学回收方法，其操作步骤为：(1)将线切割使用后的含有切割液A、硅粉、金属屑、碳化硅磨料的混合砂浆，进行固液分离得到液体部分B和固体部分C；(2)采用化学处理方法除去固体部分C中的硅粉和金属屑，得到富含碳化硅磨料的固体部分D；将得到的富含碳化硅磨料的固体部分D再进行分离，得到粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1和细颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D2；其特征在于：(3)将粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1直接与切割液E搅拌均匀得到混合物料G再用于线切割。

3、如权利要求1或2所述的一种化学回收方法，其特征在于：所述的切割液E可以是液体部分B与新的切割液F的混合物。

4、如权利要求1或2所述的一种化学回收方法，其特征在于：所述的切割液E可以是去除了适当水分后的液体部分B。

5、如权利要求1-4所述的任意一种化学回收方法，其特征在于：切割液A或切割液E或新的切割液F可以是油溶性的。

6、如权利要求1-4所述的任意一种化学回收方法，其特征在于：切割液A或切割液E或新的切割液F可以是水溶性的。

7、如权利要求1-4所述的任意一种化学回收方法，其特征在于：切割液A或切割液E或新的切割液F可以是聚乙二醇、丙二醇、异丙醇中的任意一种。

8、如权利要求5或6或7所述的任意一种线切割工艺中砂浆的化学回收方法，其特征在于：切割液A中的含水量的重量百分比等于或大于为5％。

9、如权利要求8所述的一种化学回收方法，其特征在于：切割液E和新的切割液F中的含水量低于切割液A中的含水量。

10、如权利要求1或2或3或4所述的任意一种化学回收方法，其特征在于：混合物料G与新的碳化硅磨料混合后再用于线切割。

11、如权利要求1或2所述的一种化学回收方法，其特征在于：在混合物料G中还加入羟酸类聚合物、表面活性剂、润滑剂中的任意一种或几种组成的添加剂；添加比例为重量份数的混合物料G100份，添加剂1-10份。

12、如权利要求11所述的一种化学回收方法，其特征在于：所述的羟酸类聚合物是聚丙烯酸钠、聚丙烯酸磺酸钠中的任意一种，表面活性剂是三乙醇胺、羟乙基乙二胺或十二烷基磺酸钠中的任意一种，润滑剂可以是油酸。

13、如权利要求2所述的一种化学回收方法，其特征在于：采用水力旋流分离器或滗析器或离心分离器将得到的富含碳化硅磨料的固体部分D再进行分离，得到粗颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D1和细颗粒的富含碳化硅磨料的固体部分D2。