CN107050990A - 一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置 - Google Patents

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徐元军
赵红
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    • C01B33/02—Silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
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Abstract

本发明公开了一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，包括原料罐、过滤装置、输送泵、硅粉收集罐和干燥机，所述原料罐通过排料管与过滤装置相连，所述过滤装置包括储料槽，所述分离池的右侧壁上设有废液回收管，所述分离池左侧壁上设有硅粉收集管，所述硅粉收集罐的出口与干燥机的进口相连接，所述分离池的右侧壁上还设有出水管，所述出水管位于废液回收管的上方，且出水管的出口处连接有回用水贮罐。该发明设计结构简单、操作方便，有效地回收切割废水中的硅粉，不仅能够变废为宝、提高资源利用率、降低硅片的成本，还能缓解废水产生的环境污染问题，并对缓解我国硅原料紧缺、减少硅原料的进口量有重要社会意义和商业价值。

Description

一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置。
背景技术
随着半导体工业的快速发展，高纯晶体硅材料得到了广泛应用，其中晶体硅是先被拉成单晶硅棒，然后切割成硅片用于制造芯片。近年来，随着全球石油、煤炭等能源日益紧张，太阳能逐渐成为本世纪最重要的新能源，全球的太阳能产业进入了高速发展期，制备太阳能电池时，需要将高纯硅铸成晶硅锭，然后切割成硅片，不管是半导体工业所用的单晶硅还是太阳能电池所用的多晶硅，都需要将高纯的晶体硅切割成硅片。在切割过程中，从理论上计算会有44％的晶体硅被切磨为高纯硅粉进入到了切割料浆中，而实际加工过程中会有高达50％-52％的晶体硅以硅粉的形式损失掉了。不论是用于电子级的单晶硅还是用于太阳能级的多晶硅都需要通过大量的能耗和高昂的成本制得。因此，随着半导体工业的稳步向前和太阳能产业的跳跃式发展，全球需要切割加工单晶硅和多晶硅的总量出现跳跃式增长，切割加工过程中产生的废料浆也逐年的显著增长。另一方面，随着硅片切割行业的重新洗牌以及利润的持续下降，硅片切割企业不约而同地打起来控制生产过程，降低生产成本的主意。如果能将废料浆中的高纯硅、聚乙二醇和碳化硅进行综合回收利用，将会减少环境污染，提高资源的利用率，特别是如能将切割废水中的硅粉得以有效地回收并再用于制造太阳能电池，对缓解我国太阳能多晶硅紧缺、减少多晶硅的进口量是很有意义的，这将产生可观的经济效益和社会效益，所以硅切割废水中原料的回收项目受到国内切片厂的大力追捧，硅切割废水回收企业一时间遍地开花。
单晶和多晶硅都是通过高能耗高成本得到的，且我国大部分单晶和多晶硅是依赖进口，所以切割废水中硅粉的回收价值远高于碳化硅和聚乙二醇，在切割过程中，50％的晶体硅以硅粉的形式进入切割废水中损失掉，研究开发适合中国经济现状和发展水平的安全、可靠、高效、低能耗、低投资、低成本的硅切割废水中硅粉和废水回收利用的装置及方法，有效地回收切割废水中的硅粉，不仅能够变废为宝、提高资源利用率、降低硅片的成本，还能缓解废水产生的环境污染问题，并对缓解我国硅原料紧缺、减少硅原料的进口量有重要社会意义和商业价值。鉴于此，我们提出一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，包括原料罐、过滤装置、输送泵、硅粉收集罐和干燥机，所述原料罐通过排料管与过滤装置相连，且排料管位于原料罐底部的中央位置，所述过滤装置包括储料槽，所述储料槽内部从上至下依次设有过滤板、过滤网和分离池，所述分离池的右侧壁上设有废液回收管，且废液回收管的出口与输送泵入口相连，所述输送泵出口通过输送管连接于原料罐右端侧壁，所述分离池左侧壁上设有硅粉收集管，且硅粉收集管的出口处连接于硅粉收集罐的入口，所述硅粉收集罐的出口与干燥机的进口相连接，所述分离池的右侧壁上还设有出水管，所述出水管位于废液回收管的上方，且出水管的出口处连接有回用水贮罐。
优选的，所述排料管上设有排料阀门。
优选的，所述过滤板顶部设有多组等距离排列的过滤孔，且过滤孔内设有石英砂助滤层。
优选的，所述过滤孔的个数为4-6个。
优选的，所述过滤网滑动连接于储料槽左右两侧壁上，且过滤网上设有把手。
优选的，所述废液回收管上设有输送阀门，所述硅粉收集管上设有出料阀门，所述出水管上设有出水阀门。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，工作时，打开排料阀门，废液经排料管进入到储料槽内，通过石英砂助滤层内设有的石英砂过滤，将废液中的杂质过滤在过滤网上，经过滤后的废液进入分离池，之后打开输送阀门，同时启动输送泵，废液通过输送管再次进入原料罐内，进行二次过滤，保证废液内硅粉已被充分滤出，最后关闭输送阀门，打开出料阀门，硅粉沉淀物收集到硅粉收集罐中，启动干燥机，得到硅粉成品；同时打开出水阀门，二次过滤后的滤液进入到回用水贮罐中得到回用水。
本发明中，设置的石英砂助滤层内设有的石英砂，用于去除废液中的杂质，保证了硅粉成品的质量；设置的排料阀门、输送阀门、出料阀门和出水阀门，便于控制和操作整个硅粉和废水回收利用过程。
本发明中，设置的过滤网滑动连接于储料槽左右两侧壁上，且过滤网上设有把手，通过手提把手便于将过滤网抽出，从而将过滤后的杂质从储料槽中清理出去，经干燥处理后外卖，使废物得以很好的回收利用，同时也便于过滤网长久使用后的更换与安装。
该发明设计结构简单、操作方便，有效地回收切割废水中的硅粉，不仅能够变废为宝、提高资源利用率、降低硅片的成本，还能缓解废水产生的环境污染问题，并对缓解我国硅原料紧缺、减少硅原料的进口量有重要社会意义和商业价值。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明过滤网安装结构示意图。
图中：原料罐1、排料管2、排料阀门21、过滤装置3、储料槽31、过滤板32、过滤孔321、石英砂助滤层322、过滤网33、把手331、分离池34、废液回收管4、输送阀门41、输送泵5、输送管6、硅粉收集管7、出料阀门71、硅粉收集罐8、干燥机9、出水管10、回用水贮罐11、出水阀门12。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，包括原料罐1、过滤装置3、输送泵5、硅粉收集罐8和干燥机9，原料罐1通过排料管2与过滤装置3相连，且排料管2位于原料罐1底部的中央位置，过滤装置3包括储料槽31，储料槽31内部从上至下依次设有过滤板32、过滤网33和分离池34，过滤装置3包括储料槽31，储料槽31内部从上至下依次设有过滤板32、过滤网33和分离池34，过滤板32顶部设有多组等距离排列的过滤孔321，且过滤孔321内设有石英砂助滤层322，过滤孔321的个数为4-6个，设置的石英砂助滤层322内设有的石英砂，用于去除废液中的杂质，保证了硅粉成品的质量。
过滤网33滑动连接于储料槽31左右两侧壁上，且过滤网33上设有把手331，通过手提把手331便于将过滤网33抽出，从而将过滤后的杂质从储料槽31中清理出去，经干燥处理后外卖，使废物得以很好的回收利用，同时也便于过滤网33长久使用后的更换与安装，分离池34的右侧壁上设有废液回收管4，且废液回收管4的出口与输送泵5入口相连，输送泵5出口通过输送管6连接于原料罐1右端侧壁，分离池34左侧壁上设有硅粉收集管7，且硅粉收集管7的出口处连接于硅粉收集罐8的入口，硅粉收集罐8的出口与干燥机9的进口相连接，分离池34的右侧壁上还设有出水管10，出水管10位于废液回收管4的上方，且出水管10的出口处连接有回用水贮罐11。
排料管2上设有排料阀门21，废液回收管4上设有输送阀门41，硅粉收集管7上设有出料阀门71，出水管10上设有出水阀门12，设置的排料阀门21、输送阀门41、出料阀门71和出水阀门12，便于控制和操作整个硅粉和废水回收利用过程。
本发明工作流程：工作时，打开排料阀门21，废液经排料管2进入到储料槽31内，通过石英砂助滤层322内设有的石英砂过滤，将废液中的杂质过滤在过滤网33上，经过滤后的废液进入分离池34，之后打开输送阀门41，同时启动输送泵5，废液通过输送管6再次进入原料罐1内，进行二次过滤，保证废液内硅粉已被充分滤出，最后关闭输送阀门41，打开出料阀门71，硅粉沉淀物收集到硅粉收集罐8中，启动干燥机9，得到硅粉成品；同时打开出水阀门12，二次过滤后的滤液进入到回用水贮罐11中得到回用水。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，包括原料罐(1)、过滤装置(3)、输送泵(5)、硅粉收集罐(8)和干燥机(9)，其特征在于：所述原料罐(1)通过排料管(2)与过滤装置(3)相连，且排料管(2)位于原料罐(1)底部的中央位置，所述过滤装置(3)包括储料槽(31)，所述储料槽(31)内部从上至下依次设有过滤板(32)、过滤网(33)和分离池(34)，所述分离池(34)的右侧壁上设有废液回收管(4)，且废液回收管(4)的出口与输送泵(5)入口相连，所述输送泵(5)出口通过输送管(6)连接于原料罐(1)右端侧壁，所述分离池(34)左侧壁上设有硅粉收集管(7)，且硅粉收集管(7)的出口处连接于硅粉收集罐(8)的入口，所述硅粉收集罐(8)的出口与干燥机(9)的进口相连接，所述分离池(34)的右侧壁上还设有出水管(10)，所述出水管(10)位于废液回收管(4)的上方，且出水管(10)的出口处连接有回用水贮罐(11)。
2.根据权利要求1所述的一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，其特征在于：所述排料管(2)上设有排料阀门(21)。
3.根据权利要求1所述的一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，其特征在于：所述过滤板(32)顶部设有多组等距离排列的过滤孔(321)，且过滤孔(321)内设有石英砂助滤层(322)。
4.根据权利要求3所述的一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，其特征在于：所述过滤孔(321)的个数为4-6个。
5.根据权利要求3所述的一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，其特征在于：所述过滤网(33)滑动连接于储料槽(31)左右两侧壁上，且过滤网(33)上设有把手(331)。
6.根据权利要求1所述的一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，其特征在于：所述废液回收管(4)上设有输送阀门(41)，所述硅粉收集管(7)上设有出料阀门(71)，所述出水管(10)上设有出水阀门(12)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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