CN107324337A - 一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法 - Google Patents
一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107324337A CN107324337A CN201710542774.0A CN201710542774A CN107324337A CN 107324337 A CN107324337 A CN 107324337A CN 201710542774 A CN201710542774 A CN 201710542774A CN 107324337 A CN107324337 A CN 107324337A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crystalline silicon
- waste slurry
- carborundum
- solar energy
- polyethylene glycol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 14
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 9
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 8
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910003978 SiClx Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 21-Deoxycortisone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(=O)C)(O)[C@@]1(C)CC2=O PUKLDDOGISCFCP-JSQCKWNTSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035240 Disease Resistance Diseases 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N Fulvic acid Natural products O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- -1 element Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D1/00—Fertilisers containing potassium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/20—Liquid fertilisers
- C05G5/23—Solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/06—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2371/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2371/02—Polyalkylene oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，涉及资源再生技术领域。晶体硅切割废浆料的主要成分为聚乙二醇40~50%、硅粉20~25%、碳化硅25~35%和铁屑2.5~3%，包括以下步骤：S1、对晶体硅切割废浆料进行过滤，分离出聚乙二醇；S2、向过滤后的固形物中加入强碱，反应完全后进行过滤、水洗；S3、在滤液中加入腐殖酸，调节PH值，浓缩得到液体硅肥；S4、去除滤渣中的铁屑；S5、对除杂后的物料进行水洗、烘干，得到高纯度碳化硅。该方法能够使晶体硅切割废浆料得到充分利用，不仅解决了工业固废的潜在威胁，而且高效、经济地将聚乙二醇、硅粉和碳化硅分离，实现了资源再生的目的。
Description
技术领域
本发明涉及资源再生技术领域，特别是涉及一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法。
背景技术
随着社会的发展，以晶体硅太阳能电池为代表的光伏行业得到了飞速的发展，而晶体硅切片是制备晶体硅太阳能电池的重要环节之一，在这一过程中有45%以上的硅料进入切割液中，形成切割废浆料，无法再次使用。因此，如何有效地回收利用好晶体硅的切割废浆料对于降低光伏材料生产成本、节约资源有着十分重要的意义。
由于切割废浆料中的硅粉和碳化硅极难分离，因此很多处置方法都是将两者混杂在一起处理。例如，专利号为ZL2015102722072.9的中国发明专利“一种用晶体硅切割废料生产铬系铁合金的方法”和专利号为ZL201410747252.0的 “一种光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺”，分别介绍了两种处理切割废料中硅粉和碳化硅的方法，但是这两种方法都涉及到高温，能耗较高。更有将硅粉和碳化硅制成廉价的免烧砖的工艺，如专利号为为ZL201410071463.7的“一种以单/多晶硅切割废料为主要原料的免烧砖”。
此外，专利号为ZL201310031510.0的中国发明专利“一种用晶体硅切割废料电热冶金制备太阳能多晶硅的方法”，和专利号为ZL201510726067.8的“一种利用多晶硅切割废料制备碳化硅粉的方法”，分别介绍了两种将硅粉和碳化硅转化为硅和碳化硅的方法，但是这两种方法都需要对石英坩埚进行高温熔炼，生产成本极高。而专利号为ZL201610219288.0的“一种多晶硅切割废料处理方法”，介绍了一种分离切割废料中硅和碳化硅的方法，通过加入氢氧化钠，将硅和碳化硅分离，但是对生产的硅酸钠的用途却没有明确的处置办法，仅仅提出可以用来制备水玻璃或白炭黑，而这两种目标产物还需要多个步骤才能实现，成本高。
在专利号为ZL201010280712.5的中国发明专利“由单晶硅和多晶硅切割废料中回收硅和碳化硅的方法”中，介绍了一种真正的分离硅粉和碳化硅的方法，但是在分离过程中需要使用到分离柱、萃取剂等材料或设备，实际的分离成本极高，不具备经济可行性。
另一方面，硅作为地球上含量第二的重要元素，是除了氮、磷、钾之外植物所必须的第四大营养元素。尤其是对水稻这类喜硅植物来说，在其生长过程中及时补充硅元素可以形成硅质细胞，明显增强作物的抗病性、抗倒伏能力等。此外，硅的存在还可以促进植物对其他营养成分的吸收，增强植物光合作用，达到进一步提高作物产量的作用。目前，市场上的硅肥主要是以高炉矿渣为原料的“枸溶性”硅肥，其可溶性硅含量极低，肥效很差。因此，如何提高硅肥的有效性一直是制约硅肥发展的瓶颈。
专利号为ZL200810238522.X的中国发明专利“一种液体硅肥及其生产工艺”，是由工业原料硅酸钾或硅酸钠配合其他辅料制得。在生产时通过添加生化黄腐酸、螯合剂、微量元素、尿素等辅料混合制得液体硅肥。其主要作用成分“可溶性硅”和其他辅料均是直接购买所得，从成本上讲，不具备竞争力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是晶体硅切割废浆料的处置问题，克服现有技术的缺点，本发明提供一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，能够使晶体硅切割废浆料得到充分的利用，高效、经济地将聚乙二醇、硅粉和碳化硅分离，以实现资源再生的目的。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，晶体硅切割废浆料的主要成分为聚乙二醇40~50%、硅粉20~25%、碳化硅25~35%和铁屑2.5~3%，包括以下步骤：
S1、对晶体硅切割废浆料进行过滤，分离出聚乙二醇；
S2、向过滤后的固形物中加入强碱，反应完全后进行过滤、水洗；
S3、在滤液中加入腐殖酸，调节PH值，浓缩得到液体硅肥；
S4、去除滤渣中的铁屑；
S5、对除杂后的物料进行水洗、烘干，得到高纯度碳化硅。
技术效果：本发明有效地利用了太阳能晶体硅切割废浆料，不仅成功将切割废浆料中的硅、碳化硅和聚乙二醇分离，得到了高纯度的碳化硅，还以其中的硅粉为原料制备了农业用液体硅肥，实现了资源再生，符合循环经济的特征，具有较大的经济价值和社会意义。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，包括以下具体步骤：
S1、对切割废浆料进行物理式一次过滤，得到含有聚乙二醇/水混合物的一次滤液，将一次滤液蒸干水分后即得到聚乙二醇；
S2、将一次过滤后得到的一次滤渣溶于水中，加入氢氧化钾，充分反应后进行物理式二次过滤，得到含有硅酸钾的二次滤液；
S3、在二次滤液中加入腐殖酸，并将PH值调节到8~10之间，然后对二次滤液进行浓缩，即得到含有硅酸钾、腐殖酸钾的液体硅肥；
S4、将二次过滤后得到的二次滤渣进行一次水洗，利用化学除杂或物理除杂方式，将滤渣中的铁屑除去，再进行二次水洗得到碳化硅；
S5、对二次水洗后的碳化硅进行超声水洗并烘干，即得到纯度高于99%的碳化硅。
前所述的一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，步骤S1中的物理式过滤方式采用的设备为板框压滤机、隔膜压滤机、沉降式离心机和过滤式离心机中的一种或两种以上的组合。
前所述的一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，步骤S4中的化学除杂方式为向二次滤渣中加入盐酸或硝酸进行混合、搅拌，完全反应后再二次水洗。
前所述的一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，步骤S4中的物理除杂方式为向二次滤渣和水的混合物中插入磁铁去除铁屑，通过螺旋离心机离心分离后得到碳化硅。
本发明的有益效果是：
（1）本发明将晶体硅切割废浆料中的高纯度硅粉作为液体硅肥的“硅”源，既获得了纯度高、储量足的免费“硅”源，又能利用碳化硅的化学稳定性，实现硅粉和碳化硅的有效分离；
（2）本发明利用腐殖酸对强碱反应后的滤液进行中和，既能降低PH值至正常范围，又能在液体硅肥中引入有机腐殖质，进一步提高其肥效。
综上所述，本发明的太阳能硅晶体切割废浆料回收再利用方法，针对现有切割废浆料的处置难题，尤其是硅粉和碳化硅难以分离的问题，结合现有农业用硅肥的吸收率低的问题，利用资源再生、综合利用的思维，以简单的化学反应，将高纯硅粉转化为富含“可溶性硅”的液体硅肥，为有效地实现晶体硅切割废浆料的再生利用开辟了新方向。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本实施例提供的一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，工艺流程如图1所示。按照图1，给出本发明的具体实施方式，通过实施例对本发明的实施作进一步的说明，所处理的切割废浆料来自于江苏环太集团太阳能级晶体硅厂的切割废浆料，主要成分为聚乙二醇40~50%、硅粉20~25%、碳化硅25~35%和铁屑2.5~3%。
实施例1
一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，包括以下具体步骤：
S1、将100L单晶硅切割废浆料投入板框压滤机内进行物理压滤，分别收集一次滤液和一次滤渣；
S2、得到含有聚乙二醇/水混合物的一次滤液，对其进行加热，蒸干水分后即得到聚乙二醇约40kg；
S3、将一次滤渣溶于水中，加入氢氧化钾50kg，加热、搅拌至反应完全后进行物理式二次过滤，分别收集二次滤液和二次滤渣；
S4、得到含有硅酸钾的二次滤液，在二次滤液中加入腐殖酸35kg，并将PH值调节到8，然后对二次滤液进行蒸发浓缩，即得到400kg液体硅肥，按重量比，含有硅酸钾27.5%、腐殖酸钾10.2%，其余为水；
S5、将二次滤渣进行一次水洗，加入盐酸5kg进行混合、搅拌，将滤渣中的铁屑除去，反应完全后再进行二次水洗，得到碳化硅；
S6、利用超声清洗机对二次水洗后的碳化硅进行超声水洗，并烘干碳化硅，即得到35kg高纯碳化硅。
实施例2
一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，包括以下具体步骤：
S1、将100L多晶硅切割废浆料投入板框压滤机内进行物理压滤，分别收集一次滤液和一次滤渣；
S2、得到含有聚乙二醇/水混合物的一次滤液，对其进行加热，蒸干水分后即得到聚乙二醇约40kg；
S3、将一次滤渣溶于水中，加入氢氧化钾60kg，加热、搅拌至反应完全后进行物理式二次过滤，分别收集二次滤液和二次滤渣；
S4、得到含有硅酸钾的二次滤液，在二次滤液中加入腐殖酸25kg，并将PH值调节到10，然后对二次滤液进行蒸发浓缩，即得到450kg液体硅肥，按重量比，含有硅酸钾30%、腐殖酸钾7.1%，其余为水；
S5、将二次滤渣进行一次水洗，加入硝酸4kg进行混合、搅拌，将滤渣中的铁屑除去，反应完全后再进行二次水洗，得到碳化硅；
S6、利用超声清洗机对二次水洗后的碳化硅进行超声水洗，并烘干碳化硅，即得到30kg高纯碳化硅。
晶体硅切割废浆料目前已经实现了对聚乙二醇的在线回收利用，但是对剩余的固形物硅泥（硅粉和碳化硅的混合物）的处置一直属于难点问题，如果不能经济有效地处置硅泥，随着处置成本的上升和环保政策的变化，今后其有可能会成为需要固废填埋的工业废弃物。上述实施例提供一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，能够使晶体硅切割废浆料得到充分的利用，不仅解决了工业固废的潜在威胁，而且做到了资源的循环利用，以实现资源再生的目的。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，其特征在于：晶体硅切割废浆料的主要成分为聚乙二醇40~50%、硅粉20~25%、碳化硅25~35%和铁屑2.5~3%，包括以下步骤：
S1、对晶体硅切割废浆料进行过滤，分离出聚乙二醇；
S2、向过滤后的固形物中加入强碱，反应完全后进行过滤、水洗；
S3、在滤液中加入腐殖酸，调节PH值，浓缩得到液体硅肥；
S4、去除滤渣中的铁屑；
S5、对除杂后的物料进行水洗、烘干，得到高纯度碳化硅。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1、对切割废浆料进行物理式一次过滤，得到含有聚乙二醇/水混合物的一次滤液，将一次滤液蒸干水分后即得到聚乙二醇；
S2、将一次过滤后得到的一次滤渣溶于水中，加入氢氧化钾，充分反应后进行物理式二次过滤，得到含有硅酸钾的二次滤液；
S3、在二次滤液中加入腐殖酸，并将PH值调节到8~10之间，然后对二次滤液进行浓缩，即得到含有硅酸钾、腐殖酸钾的液体硅肥；
S4、将二次过滤后得到的二次滤渣进行一次水洗，利用化学除杂或物理除杂方式，将滤渣中的铁屑除去，再进行二次水洗得到碳化硅；
S5、对二次水洗后的碳化硅进行超声水洗并烘干，即得到纯度高于99%的碳化硅。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，其特征在于：所述步骤S1中的物理式过滤方式采用的设备为板框压滤机、隔膜压滤机、沉降式离心机和过滤式离心机中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，其特征在于：所述步骤S4中的化学除杂方式为向二次滤渣中加入盐酸或硝酸进行混合、搅拌，完全反应后再二次水洗。
5.根据权利要求2所述的一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法，其特征在于：所述步骤S4中的物理除杂方式为向二次滤渣和水的混合物中插入磁铁去除铁屑，通过螺旋离心机离心分离后得到碳化硅。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710542774.0A CN107324337B (zh) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710542774.0A CN107324337B (zh) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107324337A true CN107324337A (zh) | 2017-11-07 |
| CN107324337B CN107324337B (zh) | 2020-02-07 |
Family
ID=60196205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710542774.0A Active CN107324337B (zh) | 2017-07-05 | 2017-07-05 | 一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107324337B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109399643A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-01 | 东北大学 | 一种利用金刚线切割晶体硅废料制备工业用硅的方法 |
| CN116247190A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-09 | 赣州吉锐新能源科技股份有限公司 | 一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040019801A (ko) * | 2002-09-02 | 2004-03-06 | 최춘선 | 주물사를 이용한 규산질 비료 및 그의 제조방법 |
| CN101440001A (zh) * | 2008-12-16 | 2009-05-27 | 于春开 | 一种液体硅肥及其生产工艺 |
| CN102851110A (zh) * | 2012-06-13 | 2013-01-02 | 江苏大阳光辅股份有限公司 | 从晶片切割砂浆中分离出切割液、碳化硅和硅粉的方法 |
| CN105858602A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-17 | 北京科技大学 | 一种多晶硅切割废料处理方法 |
-
2017
- 2017-07-05 CN CN201710542774.0A patent/CN107324337B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040019801A (ko) * | 2002-09-02 | 2004-03-06 | 최춘선 | 주물사를 이용한 규산질 비료 및 그의 제조방법 |
| CN101440001A (zh) * | 2008-12-16 | 2009-05-27 | 于春开 | 一种液体硅肥及其生产工艺 |
| CN102851110A (zh) * | 2012-06-13 | 2013-01-02 | 江苏大阳光辅股份有限公司 | 从晶片切割砂浆中分离出切割液、碳化硅和硅粉的方法 |
| CN105858602A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-08-17 | 北京科技大学 | 一种多晶硅切割废料处理方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109399643A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-03-01 | 东北大学 | 一种利用金刚线切割晶体硅废料制备工业用硅的方法 |
| CN116247190A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-09 | 赣州吉锐新能源科技股份有限公司 | 一种利用光伏锯末浆制备多孔纳米硅基复合负极材料的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107324337B (zh) | 2020-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104495899B (zh) | 一种电石渣与粉煤灰协同资源化利用的方法 | |
| CN102001636B (zh) | 利用中低品位磷矿湿法生产宽浓度磷酸和洁净石膏的方法 | |
| CN104562180A (zh) | 一种用磷石膏制备硫酸钙晶须的方法 | |
| CN108424207B (zh) | 粉煤灰酸法提铝残渣制备含硅钾复合肥的方法和含硅钾复合肥以及粉煤灰的利用方法 | |
| CN106966420B (zh) | 一种利用磷石膏制备高纯度轻质碳酸钙的方法 | |
| CN102219257A (zh) | 制备五氧化二钒的方法 | |
| CN102041380A (zh) | 一种低温法从矿石中提锂生产工艺 | |
| CN108424206B (zh) | 粉煤灰酸法提铝残渣制备含硅复合肥的方法和含硅复合肥以及粉煤灰的利用方法 | |
| CN105483816A (zh) | 一种电石渣与废硫酸制备硫酸钙晶须的方法 | |
| CN102424426B (zh) | 利用黄磷副产磷铁渣制备氧化铁红和磷酸钠的方法 | |
| CN108796612B (zh) | 一种磷石膏循环分解制硫酸钙晶须联产硫酸铵的方法 | |
| CN107324337A (zh) | 一种太阳能晶体硅切割废浆料回收再利用的方法 | |
| CN107827113B (zh) | 一种工业磷酸一铵中和渣浆中氟的回收方法 | |
| CN109022806A (zh) | 一种利用钒液除杂钒泥制备五氧化二钒的方法 | |
| CN102491369A (zh) | 一种回收氟资源生产氟化铵的方法 | |
| CN103667705B (zh) | 硼泥废料综合利用方法 | |
| CN108928825B (zh) | 从含氟粉尘中分离回收二氧化硅和氟硅酸铵的方法 | |
| Wang et al. | A clean method for gallium recovery and the coproduction of silica-potassium compound fertilizer and zeolite F from brown corundum fly ash | |
| CN102220499A (zh) | 精细钒渣的焙烧浸出方法 | |
| CN101654235B (zh) | 一种用农用磷酸一铵为原料生产食品级磷酸一铵的方法 | |
| CN107188861B (zh) | 回收利用含磷酸性废液制备三聚氰胺聚磷酸盐的方法 | |
| CN103131873A (zh) | 利用混酸分离铝质岩中的锂元素并制备碳酸锂的方法 | |
| CN103303974B (zh) | 二氯氧化锆生产中排放的废硅渣的回收利用方法 | |
| CN102701219B (zh) | 高压微波消解石英石尾砂及制备纳米非晶氧化硅的方法 | |
| CN102220495B (zh) | 沉钒母液的净化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201221 Address after: No.198 Guangming Road, Yangzhong Economic Development Zone, Zhenjiang City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Meike Solar Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 212200 new materials Industrial Park, Youfang Town, Yangzhong City, Zhenjiang City, Jiangsu Province Patentee before: ZHENJIANG HUANTAI SILICON TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No.198 Guangming Road, Yangzhong Economic Development Zone, Zhenjiang City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Meike Solar Energy Technology Co.,Ltd. Address before: No.198 Guangming Road, Yangzhong Economic Development Zone, Zhenjiang City, Jiangsu Province Patentee before: Jiangsu Meike Solar Energy Technology Co.,Ltd. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A method for recycling waste slurry from solar crystal silicon cutting Effective date of registration: 20211125 Granted publication date: 20200207 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Zhenjiang branch Pledgor: Jiangsu Meike Solar Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021980013231 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20221031 Granted publication date: 20200207 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Zhenjiang branch Pledgor: Jiangsu Meike Solar Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021980013231 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A method of recycling waste slurry from solar crystalline silicon cutting Effective date of registration: 20230523 Granted publication date: 20200207 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Zhenjiang branch Pledgor: Jiangsu Meike Solar Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980041378 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20200207 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Zhenjiang branch Pledgor: Jiangsu Meike Solar Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980041378 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |