CN106000993A - 一种无污染破碎清洗硅料的方法 - Google Patents

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李鹏廷
王峰
姚玉杰
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Dagong Qingdao New Energy Material Technology Research Institute Co Ltd
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    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B02C19/186—Use of cold or heat for disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating

Abstract

本发明涉及多晶硅技术领域，公开了一种无污染破碎清洗硅料的方法，该方法通过清洗‑晾干‑水淬‑清洗‑人工破碎‑分选‑清洗‑烘干‑装料‑密封‑净洁等工艺流程。在硅料破碎清洗过程中，通过对破碎、清洗整套工艺流程的控制，实现硅料无污染破碎、清洗的目的。

Description

一种无污染破碎清洗硅料的方法
技术领域
本发明涉及多多晶硅技术领域，尤其涉及一种无污染破碎清洗硅料的方法。
背景技术
现在市场上存在各种各样的硅料，其要达到铸锭用料的要求，需要进行物理或者化学提纯，在提纯过程前则需要进行物理破碎和硅料的清洗。目前，行业内采用的破碎及清洗流程为钨钢锤破碎后进行酸洗或碱洗，以达到硅料破碎后无污染或较小污染的目的。然而，在破碎过程中掺入的杂质并不能够通过后期的酸洗或碱洗完全去除，而且酸洗或碱洗对于环境污染较大、成本较高。
发明内容
为了客服现有技术的技术问题，本发明提供了一种无污染破碎清洗硅料的方法，该方法在硅料破碎清洗过程中，通过对破碎、清洗整套工艺流程的控制，实现硅料无污染破碎、清洗的目的。
为了达到上述目的，本发明提供的一种无污染破碎清洗硅料的方法，包括以下步骤：(1)将硅原料进行表面超声波清洗20-40min，超声功率为4KW-6KW，频率为2000-2800Hz；(2)将清洗完的硅料放置在硅料小车上晾干或烘干；(3)将晾干的硅料中加热至600℃-1000℃，升温速率是10-20℃/min，在高温600℃-1000℃时，保持时间0.5-2h使用长钩拉出硅料并快速置于冷却水中，出舱后入水操作时间限制在2min以内，并在水底降温5-10min后取出硅料；(4)将水淬后表面存在裂纹的硅料置于清水中超声清洗5-10min，去除水淬过程中硅料表面沾染的杂质，超声功率为2KW-4KW，频率为2000-2800Hz；(5)将清洗后的硅料转移到干净无尘的破碎间中，将有裂纹的硅料进行硅料对碰破碎，破碎尺寸单维度在40mm-100mm；(6)将分选合格的硅料超声清洗时间在10min-20min，超声功率为2KW-3KW，频率为2000-2800Hz；(7)烘干，温度为105-120℃，烘干时间2-4h。
其中，在步骤(1)之前进一步包括以下步骤：对硅原料进行人工检查并将表面不可清洗的杂质去除。
其中，在步骤(7)之后进一步包括以下步骤：(8)干燥后的硅料装入有洁净塑料袋的硅料箱中，装料过程在无尘环境下进行；(9)装箱称重后将内置洁净塑料袋进行密封。
其中，所述步骤(7)在干燥之前，将清洗好的硅料置于有泰氟龙材料铺底的托盘中，然后将托盘放在指定干燥架上，推入干燥箱进行干燥。
其中，在第(5)步与第(6)步之间进一步包括以下步骤：将破碎后的硅料按照要求尺寸进行分选，超过要求尺寸的硅料进行二次破碎。
本发明的有益效果是：整个过程不引入新的杂质，并通过清洗、超声等手段，通过特殊的加热冷却流程破碎，可以保证整个过程硅料无污染；此流程处理对环境无污染，成本较低。
附图说明
图1是本发明实施例无污染破碎清洗硅料的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
请参照图1，本实施例提供的无污染破碎清洗硅料的方法，包括以下步骤：
A.选择合适、干净的环境，对市场化硅原料进行人工检查并将表面不可清洗的杂质尽量去除(如油渍、泡沫等)。
B.对处理过的市场化硅原料进行表面超声波清洗20min，达到硅料表面洁净的目的，超声功率为4KW-6KW，频率为2000-2800Hz。
C.将清洗完的硅料放置在硅料小车上晾干或烘干，该过程中要注意防尘。
D.将基本晾干的硅料中加热至600℃-1000℃，升温速率是10-20℃/min，在高温600℃-1000度时，保持0.5h至2h，使用长钩拉出硅料并快速置于冷却水中，出舱后入水操作时间限制在2min以内，并在水底降温5-10min后取出硅料。
E.将水淬后表面存在裂纹的硅料置于清水中超声清洗5-10min，以去除水淬过程中硅料表面沾染的杂质，从而保证硅料的品质,超声功率为2KW-4KW，频率为2000-2800Hz。
F.将清洗后的硅料转移到干净无尘的破碎间中，将有裂纹的硅料进行硅料对碰破碎，破碎尺寸单维度在40mm-100mm。
G.将破碎后的硅料按照要求尺寸(如40mm)进行分选，超过要求尺寸的硅料可进行二次破碎。
H.将分选合格的硅料再次进行清洗操作，超声清洗时间在10min-20min，以清除破碎分选过程中产生的细粉料及掺入的杂质，从而保证硅料品质,超声功率为2KW-3KW，频率为2000-2800Hz。
I.将清洗好的硅料置于有泰氟龙材料铺底的托盘中，然后将托盘放在指定干燥架上，推入干燥箱烘干，温度为105-120℃，烘干时间2-4h。
J.干燥后的硅料装入有洁净塑料袋的硅料箱中，装料过程必须在无尘环境下进行，且注意不要将硅料洒落地面，对于落地料要单独回收重新清洗。
K.装箱称重后(单箱50-70kg)需将内置洁净塑料袋进行密封，并记录相关数据后送入指定区域并做标识牌，标识牌应具备硅料类型、名称、批号及重量等信息。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种无污染破碎清洗硅料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将硅原料进行表面超声波清洗20-40min，超声功率为4KW-6KW，频率为2000-2800Hz；
(2)将清洗完的硅料放置在硅料小车上晾干或烘干；
(3)将晾干的硅料中加热至600℃-1000℃，升温速率是10-20℃/min，在高温600℃-1000℃时，保持时间0.5-2h使用长钩拉出硅料并快速置于冷却水中，出舱后入水操作时间限制在2min以内，并在水底降温5-10min后取出硅料；
(4)将水淬后表面存在裂纹的硅料置于清水中超声清洗5-10min，去除水淬过程中硅料表面沾染的杂质，超声功率为2KW-4KW，频率为2000-2800Hz；
(5)将清洗后的硅料转移到干净无尘的破碎间中，将有裂纹的硅料进行硅料对碰破碎，破碎尺寸单维度在40mm-100mm；
(6)将分选合格的硅料超声清洗时间在10min-20min，超声功率为2KW-3KW，频率为2000-2800Hz；
(7)烘干，温度为105-120℃，烘干时间2-4h。
2.根据权利要求1所述的一种无污染破碎清洗硅料的方法，其特征在于，在步骤(1)之前进一步包括以下步骤：对硅原料进行人工检查并将表面不可清洗的杂质去除。
3.根据权利要求1所述的一种无污染破碎清洗硅料的方法，其特征在于，在步骤(7)之后进一步包括以下步骤：
(8)干燥后的硅料装入有洁净塑料袋的硅料箱中，装料过程在无尘环境下进行；
(9)装箱称重后将内置洁净塑料袋进行密封。
4.根据权利要求1所述的一种无污染破碎清洗硅料的方法，其特征在于，所述步骤(7)在干燥之前，将清洗好的硅料置于有泰氟龙材料铺底的托盘中，然后将托盘放在指定干燥架上，推入干燥箱进行干燥。
5.根据权利要求1所述的一种无污染破碎清洗硅料的方法，其特征在于，在第(5)步与第(6)步之间进一步包括以下步骤：将破碎后的硅料按照要求尺寸进行分选，超过要求尺寸的硅料进行二次破碎。
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