CN103617951A - 一种硅片废切割液的提纯方法 - Google Patents

一种硅片废切割液的提纯方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硅片废切割液的提纯方法，包括以下步骤：根据硅片废切割液中切割液含量的不同，加入水温度为30—50℃的蒸汽冷凝水，配制切割液的质量百分比为35%—45%的总处理液；然后加入助剂，搅拌均匀后，通过气动隔膜泵打入固液分离装置进行固液分离，通过固液分离装置获得的滤饼以及残渣用蒸汽冷凝水清洗，并且用压缩空气吹干，如此反复几次；对固液分离得到的液体通过蒸馏装置蒸发掉所含的大部分水分，蒸发温度控制在80—130℃，蒸发时间为100—120min，得到主要成分为聚乙二醇的回收切割液。本发明提高了回收切割液的回收率和回收效率，进而减少了资源的浪费；改善了回收切割液的性能，更有利于硅片的切割加工。

Description

一种硅片废切割液的提纯方法
技术领域
本发明涉及一种废切割液的提纯方法，尤其是一种硅片废切割液的提纯方法，主要是对太能电池硅片切割加工过程中所产生的一次轻液的提纯方法。
背景技术
近年来，随着光伏产业的蓬勃发展，光伏上游硅片切割行业日益壮大。硅片切割企业每年产生大量的废切割液，一开始废切割液的处理被当做废弃物直接排放，这不仅对生态环境造成了严重的破坏，而且极大的浪费了资源。这些年来随着国内外光伏行业的竞争加剧，国家可持续发展战略、节能减排的政策的实施，国内出现了一批硅片废切割液回收再利用的企业，即从回收废切割液中分离提取出当中所含的切割液（主要成分聚乙二醇）再次用于硅片切割，既降低了硅片切割企业的成本，提高了企业的竞争力，又实现了资源的循环利用、减少了对环境造成的破坏。
然而在众多的废切割液回收再利用企业中存在着严重的回收效率低、切割液回收率低、回收的切割液性能参数差等问题，因此解决这些问题成为了现今硅片废切割液回收再利用企业的当务之急。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种硅片废切割液的提纯方法，通过加入助剂改善硅片废切割液的表面张力、渗透力、粘度等，使切割液与杂质更容易分离，降低切割液回收过程中的损耗，提高切割液回收率和回收效率。同时提高回收切割液的分散性、悬浮性及清洗性能，使其更有利于硅片的切割加工。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种硅片废切割液的提纯方法，包括以下步骤：
（1）根据硅片废切割液中切割液含量的不同，加入水温度为30—50℃的蒸汽冷凝水，配制切割液的质量百分比为35%—45%的总处理液；
（2）然后加入助剂，搅拌均匀后，通过气动隔膜泵打入固液分离装置进行固液分离，通过固液分离装置获得的滤饼以及残渣用蒸汽冷凝水清洗，并且用压缩空气吹干，如此反复几次；
（3）对固液分离得到的液体通过蒸馏装置蒸发掉所含的大部分水分，蒸发温度控制在80—130℃，蒸发时间为100—120min，得到主要成分为聚乙二醇的回收切割液；
所述助剂包括下述物质中的一种或多种混合物：
非离子表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂醇、鲸蜡醇、失水山梨醇脂、蔗糖酯中的一种或多种混合物，占总处理液的0.01%-0.02%；
PH调节剂：二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种混合物，占总处理液的0.0001%-0.003%；
螯合剂：乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸中的一种或多种混合物，占总处理液的0.0001%-0.003%；
吸附剂：活性炭、硅藻土中的一种或两种混合物，占总处理液的0.4%-0.6%。
所述步骤（2）为：加入非离子活性剂和PH调节剂，搅拌均匀后，通过气动隔膜泵将其打入压滤机进行一次固液分离，获得的固体部分用蒸汽冷凝水清洗，压缩空气吹干，得到液体部分加入吸附剂和螯合剂，通过气动隔膜泵将其打入烛式过滤器进行二次固液分离。
所述硅片废切割液为太阳能电池硅片切割企业生产加工硅片过程中所产生的一次轻液，主要成分为聚乙二醇，质量百分比含量为55%—90%。
所述固液分离装置包括振动筛、压滤机、烛式过滤器、精密过滤器中的一种或几种组合。
所述蒸馏装置为蒸发器。
本发明的有益效果是：提高了回收切割液的回收率和回收效率，进而减少了资源的浪费；改善了回收切割液的性能，更有利于硅片的切割加工。
具体实施方式
本发明的硅片废切割液的提纯方法，包括以下步骤：
（1）根据硅片废切割液中切割液含量的不同，加入水温度为30—50℃的蒸汽冷凝水，配制切割液的质量百分比为35%—45%的总处理液；
（2）然后加入助剂，搅拌均匀后，通过气动隔膜泵打入固液分离装置进行固液分离，通过固液分离装置获得的滤饼以及残渣用蒸汽冷凝水清洗，并且用压缩空气吹干，如此反复几次，将滤饼和残渣中的切割液最大限度的过滤出来，减少了切割液的损耗，提高了切割液的回收率；
（3）对固液分离得到的液体通过蒸馏装置蒸发掉所含的大部分水分，蒸发温度控制在80—130℃，蒸发时间为100—120min，得到主要成分为聚乙二醇的回收切割液，回收过程中加入的助剂提高了切割液的分散性、悬浮性及清洗性能，更有利于硅片的切割加工、清洗及后期的回收。
所述助剂包括下述物质中的一种或多种混合物：
非离子表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂醇、鲸蜡醇、失水山梨醇脂、蔗糖酯中的一种或多种混合物，占总处理液的0.01%-0.02%；
PH调节剂：二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种混合物，占总处理液的0.0001%-0.003%；
螯合剂：乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸中的一种或多种混合物，占总处理液的0.0001%-0.003%；
吸附剂：活性炭、硅藻土中的一种或两种混合物，占总处理液的0.4%-0.6%。
优选，所述步骤（2）为：加入非离子活性剂和PH调节剂，搅拌均匀后，通过气动隔膜泵将其打入压滤机进行一次固液分离，获得的固体部分用蒸汽冷凝水清洗，压缩空气吹干，得到液体部分加入吸附剂和螯合剂，通过气动隔膜泵将其打入烛式过滤器进行二次固液分离。
所述硅片废切割液为太阳能电池硅片切割企业生产加工硅片过程中所产生的一次轻液，主要成分为聚乙二醇，质量百分比含量为55%—90%。
所述固液分离装置包括振动筛、压滤机、烛式过滤器、精密过滤器中的一种或几种组合。
所述蒸馏装置为蒸发器。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1
取硅片废切割液1000g，其中切割液的含量为55%，加入水温度为30—50℃的蒸汽冷凝水550g，加入等配比的非离子活性剂壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚0.17g，等配比的PH调节剂二乙醇胺、三乙醇胺0.034g，搅拌300s后通过气动隔膜泵将其打入压滤机进行一次固液分离。获得的固体部分用蒸汽冷凝水清洗800—1000s，压缩空气吹1300—1500s，得到液体部分（含有少量的固体杂质）加入3.4g活性炭，3.4g硅藻土，等配比的螯合剂乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸0.034g，通过气动隔膜泵将其打入烛式过滤器进行二次固液分离，后经蒸发器蒸发掉当中的水分，蒸发温度控制在80—130℃，蒸发时间为100—120min,得到536g沸点高的回收切割液，切割液的回收率为97.5%。回收切割液再用于硅片切割加工，切割效果得到了明显的提升。
实施例2
取硅片废切割液1000g，其中切割液的含量为65%，加入水温度为30—50℃的蒸汽冷凝水650g，加入等配比的非离子活性剂壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂醇、鲸蜡醇、失水山梨醇脂、蔗糖酯0.2g，等配比的PH调节剂二乙醇胺、三乙醇胺0.041g，搅拌300s后通过气动隔膜泵将其打入压滤机进行一次固液分离。获得的固体部分用蒸汽冷凝水清洗800—1000s，压缩空气吹1300—1500s，得到液体部分（含有少量的固体杂质）加入4.1g活性炭，4.1g硅藻土，等配比的螯合剂乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、0.041g，通过气动隔膜泵将其打入烛式过滤器进行二次固液分离，后经蒸发器蒸发掉当中的水分，蒸发温度控制在80—130℃，蒸发时间为100—120min,得到630g沸点高的回收切割液，切割液的回收率为97%。回收切割液再用于硅片切割加工，切割效果得到了明显的提升。
实施例3
取硅片废切割液1000g，其中切割液的含量为75%，加入水温度为30—50℃的蒸汽冷凝水750g，加入非离子活性剂壬基酚聚氧乙烯醚0.23g，PH调节剂二乙醇胺0.047g，搅拌300s后通过气动隔膜泵将其打入压滤机进行一次固液分离。获得的固体部分用蒸汽冷凝水清洗800—1000s，压缩空气吹1300—1500s，得到液体部分（含有少量的固体杂质）加入4.7g活性炭，4.7g硅藻土，螯合剂二亚乙基三胺五乙酸0.047g，通过气动隔膜泵将其打入烛式过滤器进行二次固液分离，后经蒸发器蒸发掉当中的水分，蒸发温度控制在80—130℃，蒸发时间为100—120min,得到727g沸点高的回收切割液，切割液的回收率为97%。回收切割液再用于硅片切割加工，切割效果得到了明显的提升。
回收切割液更有利于硅片切割加工、清洗及后期回收。硅片废切割液在回收的过程中通过加入助剂，改善了硅片废切割液的表面张力、渗透力、粘度等，使其与杂质更易于分离，从而提高了切割液的回收率和回收效率。通过对固液分离装置获得的滤饼以及残渣的清洗和吹干，减少了切割液的损耗，提高了切割液的回收率。回收过程中加入的助剂提高了回收切割液的分散性、悬浮性及清洗性能，更有利于硅片的切割加工、清洗及后期的回收。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (5)

1.一种硅片废切割液的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）根据硅片废切割液中切割液含量的不同，加入水温度为30—50℃的蒸汽冷凝水，配制切割液的质量百分比为35%—45%的总处理液；
（2）然后加入助剂，搅拌均匀后，通过气动隔膜泵打入固液分离装置进行固液分离，通过固液分离装置获得的滤饼以及残渣用蒸汽冷凝水清洗，并且用压缩空气吹干，如此反复几次；
（3）对固液分离得到的液体通过蒸馏装置蒸发掉所含的大部分水分，蒸发温度控制在80—130℃，蒸发时间为100—120min，得到主要成分为聚乙二醇的回收切割液；
所述助剂包括下述物质中的一种或多种混合物：
非离子表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、月桂醇、鲸蜡醇、失水山梨醇脂、蔗糖酯中的一种或多种混合物，占总处理液的0.01%-0.02%；
PH调节剂：二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或两种混合物，占总处理液的0.0001%-0.003%；
螯合剂：乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸中的一种或多种混合物，占总处理液的0.0001%-0.003%；
吸附剂：活性炭、硅藻土中的一种或两种混合物，占总处理液的0.4%-0.6%。
2.根据权利要求1所述的硅片废切割液的提纯方法，其特征在于，其特征在于，所述步骤（2）为：加入非离子活性剂和PH调节剂，搅拌均匀后，通过气动隔膜泵将其打入压滤机进行一次固液分离，获得的固体部分用蒸汽冷凝水清洗，压缩空气吹干，得到液体部分加入吸附剂和螯合剂，通过气动隔膜泵将其打入烛式过滤器进行二次固液分离。
3.根据权利要求1所述的硅片废切割液的提纯方法，其特征在于，其特征在于，所述硅片废切割液为太阳能电池硅片切割企业生产加工硅片过程中所产生的一次轻液，主要成分为聚乙二醇，质量百分比含量为55%—90%。
4.根据权利要求1所述的硅片废切割液的提纯方法，其特征在于，其特征在于，所述固液分离装置包括振动筛、压滤机、烛式过滤器、精密过滤器中的一种或几种组合。
5.根据权利要求1所述的硅片废切割液的提纯方法，其特征在于，其特征在于，所述蒸馏装置为蒸发器。
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