CN103276446A - 一种介质熔炼后渣剂再利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于介质熔炼技术领域，特别涉及一种介质熔炼后渣剂再利用的方法。一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，包括下述步骤：（1）磨浆：将水与废渣用研磨机磨成浆料；（2）配药：将浆料在高压釜中溶解，得到溶解液；（3）第一次搅拌：将溶解液用压滤机进行初步过滤，滤掉不溶物，在滤液中加入多元醇和姜黄素，混合搅拌；4）第二次搅拌：将滤液加入活性炭，搅拌后压滤；（5）结晶干燥：将滤液取出，冷却结晶后，将结晶体做脱水干燥处理。本技术发明是将渣剂中的主要组分回收，并且在回收过程中将杂质元素硼分离出去，使渣剂组分实现低硼，达到使用要求。

Description

一种介质熔炼后渣剂再利用的方法
技术领域
本发明属于介质熔炼技术领域，特别涉及一种介质熔炼后渣剂再利用的方法。
背景技术
在能源紧缺、倡导低碳环保的社会，太阳能作为一种环保新能源，具有重大的应用价值。太阳能电池可以将太阳能转换为电能，而太阳能级多晶硅材料又是太阳能电池的重要原料，因此，太阳能级多晶硅材料的制备技术尤其重要。目前，世界范围内制备太阳能级多晶硅材料的主要技术路线有：改良西门子法，硅烷法，冶金法。其中改良西门子法的原理就是在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上。但是改良西门子法能耗高、污染严重，属于欧美淘汰的旧技术。硅烷法就是硅烷（SiH4）热分解制备多晶硅的方法，但是该工艺生产操作时危险性大（硅烷易燃易爆）、综合生产成本较高。冶金法主要包括：电子束熔炼法、等离子束熔炼法、定向凝固法、介质法、电解法、碳热还原法等。利用介质精炼的方式提纯多晶硅被认为是在工业化生产中最为可行的，即使一次介质很难达到太阳能电池用多晶硅材料对B杂质的含量要求，但从可操作性及性价比上分析，无疑是最佳的选择。
目前，多晶硅介质除硼后的渣剂直接废弃为垃圾，没有重新利用，污染环境且成本较高。本技术发明是将渣剂中的主要组分回收，并且在回收过程中将杂质元素硼分离出去，使渣剂组分实现低硼，达到使用要求。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，在该方法的处理过程中，除掉渣剂中的硼元素，同时降低渣剂成本40%以上，使得废渣得到重复利用，减少生产成本。
本发明采用的技术方案是：一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，包括下述步骤：
（1）磨浆：将水与废渣用研磨机磨成浆料；
（2）配药：将浆料在高压釜中溶解，得到溶解液；
（3）第一次搅拌：将溶解液用压滤机进行初步过滤，滤掉不溶物，在滤液中加入多元醇和姜黄素，混合搅拌；
（4）第二次搅拌：将滤液加入活性炭，搅拌后压滤；
（5）结晶干燥：将滤液取出，冷却结晶后，将结晶体做脱水干燥处理。
所述的步骤（1）中水与废渣的质量比优选为2-4:1。
步骤（2）中所述的高压釜优选在120-160℃，2-4个大气压条件下对浆料作用20-30min后，溶解得到溶解液。
步骤（3）中所述的多元醇优选为滤液质量的0.01～0.03%，姜黄素优选为滤液质量的0.001～0.01%。
步骤（3）中所述的多元醇优选为甘露醇、甘油、三羟甲基乙烷或季戊四醇。
步骤（3）中的所述第一次搅拌时间优选为20-30min。
步骤（4）中所述的活性炭优选为滤液质量的1%～2%。
步骤（4）中的所述第二次搅拌时间优选为20-30min。
本发明的优点是：采用了一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，将介质熔炼后的废渣剂通过磨浆、压滤除杂、络合、吸附活性炭除硼等工艺，得到渣剂的主要组分，回收率可达75%以上，达到降低成本的目的。经过再生利用，可以降低渣剂成本40%以上。采用水溶性较强的渣剂，可以实现渣剂的再生利用。此方法除硼效果好，技术稳定，工艺简单，节能降耗，生产成本降低。
具体实施方式
下面结合具体实施例详细说明本发明，但本发明并不局限于具体实施例。
实施例1
一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，包括下述步骤：
（1）磨浆：将水300kg和渣剂100kg混合，用研磨机磨成浆料，将浆料通过300-400目超声波振动筛，进行筛分。
（2）配药：将浆料在高压釜120℃，2个大气压条件下对浆料作用20min后中溶解，得到溶解液。
（3）第一次搅拌：将溶解液用压滤机进行初步过滤，滤掉不溶物，得到390kg的滤液，在滤液中加入甘露醇0.039kg和姜黄素0.0039kg，混合搅拌20min，甘露醇与渣剂中的硼发生络合反应，姜黄素将生成物显色出来。
（4）第二次搅拌：将滤液加入活性炭3.9kg，搅拌20min后压滤,活性炭吸附显色出来的络合物。
（5）结晶干燥：将滤液取出，冷却结晶后，将结晶体做脱水干燥处理。
经检测，干燥处理后的渣剂中的硼含量<0.3ppm，可以回收，供下次介质熔炼使用。
实施例2
一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，包括下述步骤：
（1）磨浆：将水400kg和渣剂100kg混合，用研磨机磨成浆料，将浆料通过300-400目超声波振动筛，进行筛分。
（2）配药：将浆料在高压釜160℃，4个大气压条件下对浆料作用30min后中溶解，得到溶解液。
（3）第一次搅拌：将溶解液用压滤机进行初步过滤，滤掉不溶物，得到480kg的滤液，在滤液中加入甘油0.144kg和姜黄素0.048kg，混合搅拌30min，甘油与渣剂中的硼发生络合反应，姜黄素将生成物显色出来。
（4）第二次搅拌：将滤液加入活性炭9.6kg，搅拌30min后压滤,活性炭吸附显色出来的络合物。
（5）结晶干燥：将滤液取出，冷却结晶后，将结晶体做脱水干燥处理。
经检测，干燥处理后的渣剂中的硼含量<0.3ppm，可以回收，供下次介质熔炼使用。
实施例3
一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，包括下述步骤：
（1）磨浆：将水200kg和渣剂100kg混合，用研磨机磨成浆料，将浆料通过300-400目超声波振动筛，进行筛分。
（2）配药：将浆料在高压釜140℃，3个大气压条件下对浆料作用25min后中溶解，得到溶解液。
（3）第一次搅拌：将溶解液用压滤机进行初步过滤，滤掉不溶物，得到290kg的滤液，在滤液中加入三羟甲基乙烷0.058kg和姜黄素0.0145kg，混合搅拌25min，三羟甲基乙烷与渣剂中的硼发生络合反应，姜黄素将生成物显色出来。
（4）第二次搅拌：将滤液加入活性炭4.35kg，搅拌25min后压滤,活性炭吸附显色出来的络合物。
（5）结晶干燥：将滤液取出，冷却结晶后，将结晶体做脱水干燥处理。
经检测，干燥处理后的渣剂中的硼含量<0.3ppm，可以回收，供下次介质熔炼使用。
本发明除硼效果好，结晶干燥后的渣剂中的硼含量符合要求，能耗小，工艺简单，生产成本降低。

Claims (8)

1.一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，其特征是：包括下述步骤：
（1）磨浆：将水与废渣用研磨机磨成浆料；
（2）配药：将浆料在高压釜中溶解，得到溶解液；
（3）第一次搅拌：将溶解液用压滤机进行初步过滤，滤掉不溶物，在滤液中加入多元醇和姜黄素，混合搅拌；
（4）第二次搅拌：将滤液加入活性炭，搅拌后压滤；
（5）结晶干燥：将滤液取出，冷却结晶后，将结晶体做脱水干燥处理。
2.根据权利要求1所述的一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，其特征是:所述的步骤（1）中水与废渣的质量比为2-4:1。
3.根据权利要求1所述的一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，其特征是：步骤（2）中所述的高压釜在120-160℃，2-4个大气压条件下对浆料作用20-30min后，溶解得到溶解液。
4.根据权利要求1所述的一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，其特征是：步骤（3）中所述的多元醇为滤液质量的0.01～0.03%，姜黄素为滤液质量的0.001～0.01%。
5.根据权利要求1或4中所述的一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，其特征是：步骤（3）中所述的多元醇为甘露醇、甘油、三羟甲基乙烷或季戊四醇。
6.根据权利要求1所述的一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，其特征是：步骤（3）中的所述第一次搅拌时间为20-30min。
7.根据权利要求1所述的一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，其特征是：步骤（4）中所述的活性炭为滤液质量的1%～2%。
8.根据权利要求1所述的一种介质熔炼后渣剂再利用的方法，其特征是：步骤（4）中的所述第二次搅拌时间为20-30min。
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