CN104261410A - 一种清洗硅料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种处理硅料回收料的方法，所述方法包括：步骤1)，通过夹具将硅料回收料固定在喷砂机工作平台上，根据不同尺寸硅料回收料的料型结构来调整喷砂机喷嘴角度进行喷砂；步骤2)，将喷砂后的硅料回收料用碱液进行腐蚀，而后使用酸液进行中和；以及步骤3)，将腐蚀后的硅料回收料漂洗至PH为6～8，优选PH约为7，进行烘干、冷却。根据本发明的方法，能够增加条状废弃层、边皮废弃层、边角料等尺寸较小的多晶硅料的处理产能，同时使用机械化程度较高的生产工艺将生产员工从劳动强度、危险性较高的生产作业环境中解放出来，降低了工伤率和生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及硅料回收料处理、使用领域，特别涉及利用碱腐蚀溶液进行多晶硅料回收料表面清洗的方法。
背景技术
目前多晶硅料回收料(尾料、边皮料、头部废弃层)处理方法为用1000-1500转/min磨光机带动碗型片在回收料表面进行打磨，将回收料中会阻止硅料和酸、碱反应的杂质层、氮化硅等非硅料磨掉。然后经过预清洗、化学品腐蚀将硅料表面清洗干净，继续回收使用。此种工艺只局限于尺寸较大且形状规则的回收料。
使用上述工艺处理条状废弃层、边皮废弃层等尺寸较小的回收料难度较大，损耗较多，员工在打磨时需要用一只手操作磨光机，另一只手固定回收料，由于回收料尺寸较小，固定回收料的手极容易被碗型片划伤。由于尺寸较小难以固定加上员工误伤率较高导致此种回收料处理难度较大，产能非常低。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明人进行了广泛深入的研究，最终得到本发明。
本发明的目的是提供一种处理硅料回收料的方法，所述方法包括：
步骤1)，通过夹具将硅料回收料固定在喷砂机工作平台上，根据不同尺寸硅料回收料的料型结构来调整喷砂机喷嘴角度进行喷砂；
步骤2)，将喷砂后的硅料回收料用碱液进行腐蚀，而后使用酸液进行中和；以及
步骤3)，将腐蚀后的硅料回收料漂洗至PH为6～8，优选PH约为7，进行烘干、冷却。
本发明中，优选地，步骤1)中，喷砂压力可为约0.3mpa～约1.0mpa，优选约0.4mpa～约0.7mpa；喷砂时间可为约500秒～约6000秒，优选约1000秒～约2500秒；固定在喷砂机工作平台上的硅料回收料的旋转频率可为约5Hz～约30Hz，优选约15Hz～约20Hz；喷砂机喷嘴摆动频率可为约5Hz～约30Hz，优选约15Hz～约20Hz。
本发明中，优选地，步骤2)中，所述硅料回收料在碱洗槽中通过碱液在90℃条件下腐蚀约200秒～约600秒，优选约250秒～约500秒；更优选地，所述碱液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，优选氢氧化钠溶液，优选浓度为10重量％。
本发明中，优选地，步骤2)中，所述酸液为氢氟酸，优选浓度为约20重量％～约50重量％。
本发明中，优选地，所述硅料可为多晶硅料，更优选多晶硅边皮、多晶硅条状废弃层、多晶硅碎料。
根据本发明的方法，能够增加条状废弃层、边皮废弃层、边角料等尺寸较小的多晶硅料的处理产能，同时使用机械化程度较高的生产工艺将生产员工从劳动强度、危险性较高的生产作业环境中解放出来，降低了工伤率和生产成本。
本发明方法相对于现有方案的优势在于，通过喷砂代替磨光机打磨，尤其是针对尺寸较小的难打磨的碎料效果更佳，更加环保安全。同时在降低硅料损耗方面具有明显优势，使用喷砂工艺处理硅料损耗为1.5％以下，使用磨光机处理硅料损耗为约2.5％～约3％。
附图说明
图1显示喷砂前后对比，其中，上方为喷砂前硅料，下方为喷砂后硅料；以及
图2显示通过本发明实施例的方法的硅料清洗后效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明加以进一步说明，以下实施方式只以举例的方式描述本发明。但这些实施例并不意味着对本发明加以任何限制。很明显，本领域普通技术人员可在本发明的范围和实质内，对本发明进行各种变通和修改。需要了解的是，本发明意欲涵盖在所附权利要求书中包括的变通和修改。
材料和设备
1.吉川喷砂机(JC-2010，吉川国际(香港)有限公司)
2.800目金刚砂(800，平顶山易诚)
3.半自动硅料清洗机(半自动，深圳捷佳创精密设备有限公司)
4.纯度为99.9％的NaOH(扬农化工)
5.浓度为47％的电子级氢氟酸(江苏章旭高纯化学试剂有限公司)
实施例
将多晶硅料条状废弃层固定在托盘上，将托盘放在喷砂机工作台上，运行喷砂机通过0.7mpa的压缩空气带动金刚砂打磨硅料，喷砂机360度不停旋转，喷枪上下摆动，喷砂时间2000秒，利用气动方式将硅料打磨干净。
利用浓度为10％的氢氧化钠溶液腐蚀5分钟，然后利用氢氟酸与水按照体积比1:1(v/v)配比的混合液中和硅料中残碱，用纯水漂洗30分钟后用PH试纸检测其PH值，PH值为中性后烘干、冷却、检验。
采用本发明方法得到的硅料的表面无氮化硅、无杂质层、无碱斑、无氧化斑。如图1所示，使用喷砂机打磨硅料表面与打磨前的表面对比，从图片中可以看出硅料打磨效果良好，杂质层被打磨的非常干净。如图2所示，喷砂后，即硅料杂质层被打磨干净后，进行碱洗，无杂质层阻碍，腐蚀消耗良好。
Claims (10)
1.一种处理硅料回收料的方法，所述方法包括：
步骤1)，通过夹具将硅料回收料固定在喷砂机工作平台上，根据不同尺寸硅料回收料的料型结构来调整喷砂机喷嘴角度进行喷砂；
步骤2)，将喷砂后的硅料回收料用碱液进行腐蚀，而后使用酸液进行中和；以及
步骤3)，将腐蚀后的硅料回收料漂洗至PH为6～8，优选PH为7，进行烘干、冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，喷砂压力为0.3～1.0mpa，优选0.4～0.7mpa。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，固定在喷砂机工作平台上的硅料回收料的旋转频率为5～30Hz，优选15～20Hz。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，喷砂机喷嘴摆动频率为5～30Hz，优选15～20Hz。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，喷砂时间为500～6000秒，优选1000～2500秒。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，所述硅料回收料在碱洗槽中通过碱液在90℃条件下腐蚀200～600秒，优选250～500秒。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述碱液为氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液，优选氢氧化钠溶液，优选浓度为10重量％。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，所述酸液为氢氟酸，优选浓度为20重量％～50重量％。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硅料为多晶硅料。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硅料为多晶硅边皮、多晶硅条状废弃层、多晶硅碎料。
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