CN106281633A - 一种新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，在回收废砂浆中硅片切割液的同时，也对其中的碳化硅微粉和单晶硅固体进行了回收利用，回收率高。回收的硅片切割液具有与新切割液相同的表面活性、悬浮力和携带力，该生产工艺流程简便，建设运行成本较低，管理简单，能有效回收处理单晶硅切割废砂浆。

Description

一种新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺
技术领域
本发明涉及一种废砂浆再利用生产工艺，具体涉及一种新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺。
背景技术
对光伏行业来说，以聚乙二醇为主要原料的切割液废砂浆的回收具有很高的经济价值。
由于在应用上对太阳能硅片表面的平整度、洁净度、导电性等性能指标有着严格的要求，太阳能硅片的切割过程中，需要使用硬度高、粒度小且粒径分布集中的碳化硅微粉作为主要切削介质。为使碳化硅微粉在切削过程中分散均匀，同时及时带走切削过程中产生的巨大的摩擦热，通常需先将碳化微粉按照一定比例加入到以聚乙二醇（PEG）为主要原料合成的水溶性太阳能硅片切割液中并充分分散，配置成均匀稳定的切割砂浆后再用于硅片切割。
使用碳化硅微粉作为介质在太阳能硅片线切割过程中，由于碳化硅颗粒与硅棒之间的碰撞和摩擦而产生的破碎碳化硅颗粒和硅颗粒也将混入切割体系中。同时,切割过程产生的切割热，也会导致切割液本身的质变。因此，切割液在使用几次后必须更换，由此导致加工成本的增加。所以，硅片切割企业都面临着大量的废弃切割液的回收利用问题。一般情况下，一台切割机每年产生的废弃切割砂浆高达上百吨。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，具体步骤如下：（1）将单晶硅切割废液加水后在搅拌器和混合器中进行混合反应，之后利用固热分离器加热分离，得到聚乙二醇混合液、碳化硅和硅的粗固体混合物，其中碳化硅和硅的粗固体混合物经过加水、清洗后，分离出水和残渣得到碳化硅和硅的一次清洗混合物，接着加入硫酸反应得到碳化硅和酸液，再经过过滤、碱洗、水洗即可得到最终产物碳化硅；（2）步骤一中得到的聚乙二醇混合液经冷凝和脱水，可以得到聚乙二醇的纯净物，而且，碳化硅和硅的一次清洗混合物加入硫酸后不仅能得到碳化硅和酸液，经二次反应之后还可以得到单质硅。
进一步地，向废线切割砂浆中加水进行混合时应注意，原料来时为固液混合体，通过化验室检测，加入一定的水让里面的固体充分搅拌均匀进行加温，温度在50摄氏度左右。
进一步地，所述搅拌工艺中，沉降离心分离出来的固体中含有残留聚乙二醇，用水进行清洗。
进一步地，所述清洗工艺中，要用酸液清洗后压滤。
进一步地，所述分离工艺中，使用旋流器分离，不同粒径的颗粒得到分离，硅粉等杂质从固相中分离出来，按照原料规格对固相进行加水配比，然后通过旋流器组进行旋流分级，旋流器有旋流口和溢流口，有用物质从旋流口出来，杂质从溢流口出来，旋流分级时均为液体流动。
进一步地，所述脱水工艺中，压滤得到的固体使用离心机进行脱水，微波干燥。
本发明的有益效果在于：在回收废砂浆中硅片切割液的同时，也对其中的碳化硅微粉和单晶硅固体进行了回收利用，回收率高。回收的硅片切割液具有与新切割液相同的表面活性、悬浮力和携带力，该生产工艺流程简便，建设运行成本较低，管理简单，能有效处理单晶硅切割废砂浆回收废水。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明 ：
如图1所示，新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，具体步骤如下：
(1)将单晶硅切割废液加入一定量水之后先在搅拌器混合，再进入混合器中进行混合反应，之后利用固热分离器加热分离，得到聚乙二醇混合液、碳化硅和硅的粗固体混合物。
(2)将碳化硅和硅的粗固体混合物加水，再利用第一喷雾清洗器清洗后，除去水和残渣等杂质，得到碳化硅和硅的一次清洗混合物，接着加入硫酸反应得到碳化硅和酸液，再经过过滤、碱洗、水洗等工艺即可得到最终产物碳化硅；
(3)将步骤一中得到的聚乙二醇混合液在第一冷凝器中冷凝，再经脱水器脱水，可以得到聚乙二醇的纯净物，而且，碳化硅和硅的一次清洗混合物加入硫酸后不仅能得到碳化硅和酸液，在经过第二反应器的二次反应之后还可以得到单质硅。
经过以上步骤，可以得到较为纯净的聚乙二醇、单质硅、碳化硅等回收产物，可以二次利用，大大降低了企业生产成本。

Claims (6)

1.一种新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，其特征在于，具体步骤如下：（1）将单晶硅切割废液加水后在搅拌器和混合器中进行混合反应，之后利用固热分离器加热分离，得到聚乙二醇混合液、碳化硅和硅的粗固体混合物，其中碳化硅和硅的粗固体混合物经过加水、清洗后，分离出水和残渣得到碳化硅和硅的一次清洗混合物，接着加入硫酸反应得到碳化硅和酸液，再经过过滤、碱洗、水洗即可得到最终产物碳化硅；（2）步骤一中得到的聚乙二醇混合液经冷凝和脱水，可以得到聚乙二醇的纯净物，而且，碳化硅和硅的一次清洗混合物加入硫酸后不仅能得到碳化硅和酸液，经二次反应之后还可以得到单质硅。
2.根据权利要求1所述的新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，其特征在于：向废线切割砂浆中加水进行混合时应注意，原料来时为固液混合体，通过化验室检测，加入一定的水让里面的固体充分搅拌均匀进行加温，温度在50摄氏度左右。
3.根据权利要求1所述的新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，其特征在于：所述搅拌工艺中，沉降离心分离出来的固体中含有残留聚乙二醇，用水进行清洗。
4.根据权利要求1所述的新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，其特征在于：所述清洗工艺中，要用酸液清洗后压滤。
5.根据权利要求1所述的新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，其特征在于：所述分离工艺中，使用旋流器分离，不同粒径的颗粒得到分离，硅粉等杂质从固相中分离出来，按照原料规格对固相进行加水配比，然后通过旋流器组进行旋流分级，旋流器有旋流口和溢流口，有用物质从旋流口出来，杂质从溢流口出来，旋流分级时均为液体流动。
6.根据权利要求1所述的新型单晶硅切割废砂浆再利用生产工艺，其特征在于：所述脱水工艺中，压滤得到的固体使用离心机进行脱水，微波干燥。
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