CN107930768B - 粉末硅料分级回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够实现对硅料进行打散，并且对打硅料进行分级回收，便于不同粒径大小硅料分级集料的粉末硅粉分级回收系统。该粉末硅粉分级回收系统包括热风罐、打散机、出风筒、连接管道、第一集料罐、第二集料罐、旋风分离器、第三集料罐；所述第一集料罐包括罐体，所述罐体的顶部设置有与罐体内腔连通的第一风机，所述罐体底部设置有进风管、出料管；罐体顶部设置有转动筒，转动筒下端设置有挡料柱；所述罐体顶部的第一风机具有转轴，转轴与转动筒的上端固定连接；所述第一风机具有出风口；所述出料管的一端设置有集料装置。采用该粉末硅粉分级回收系统粉便于粉末不同粒径颗粒的分级集料；便于提高工作效率，提高后续工艺生成产品的质量。

Description

粉末硅料分级回收系统

技术领域

本发明涉废硅料的回收，尤其是一种粉末硅料分级回收系统。

背景技术

众所周知的：废硅料回收后，在对其进行再利用之前，势必要进行一定的处理。因为回收的废硅料里面肯定会含有很多杂质，而工业用硅料，要求其纯度必须达到98％以上。

硅料回收后，首先进行预处理,将废硅料打碎成3毫米左右的小块。然后将含有杂质的废弃层硅料小块放入容器中，加入碱液超声碱洗；待反应完全后，纯水漂洗硅料至PH约为7；再向硅料中加入酸液，控制温度、压力、和反应时间；待反应完全后，将硅料投入已配制好的混酸溶液中浸泡；最后使用纯水将硅料进行多次超声漂洗，至漂洗后溶液的PH值为7，烘干，即可得到可直接用于多晶硅铸锭的太阳能级硅料。

现有技术中在进行预处理时通过将废硅料打碎成3毫米左右的小块，然后放入容器中，加入碱液超声碱洗；因此硅料在打散过程中打碎得到的废料不是很均匀，如果其中存在较大的颗粒那么会造成后续步骤中除去杂质不彻底，从而造成最终产品质量不合格。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现对硅料进行打散，并且对打硅料进行分级回收，便于不同粒径大小硅料分级集料的粉末硅料分级回收系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：粉末硅料分级回收系统，包括热风罐、打散机、出风筒、连接管道、第一集料罐、第二集料罐、旋风分离器、第三集料罐；

所述打散机具有鼓风口；所述第一集料罐包括罐体，所述罐体的顶部设置有与罐体内腔连通的第一风机，所述罐体底部设置有竖向的进风管以及倾斜的出料管；所述出料管的中心线与进风管的中心线具有夹角β，β为30°至60°；所述罐体顶部设置有转动筒，所述转动筒下端设置有法兰，所述法兰上设置有沿径向向外延伸的挡料柱；所述罐体顶部的第一风机具有转轴，所述转轴延伸到罐体内，且与转动筒的上端固定连接；所述第一风机具有出风口；所述出料管的一端设置有集料装置；

所述第一集料罐、第二集料罐结构相同，所述第二集料罐顶部设置有第二风机；

所述热风罐与打散机的鼓风口连通，所述打散机上端与出风筒下端连通，所述出风筒的顶部密封且与第一集料罐下部的进风管通过连接管道连通；所述第一集料罐顶部的第一风机的出风口与第二集料罐的进风口连通；所述第二集料罐顶部的第二风机与旋风分离器顶部的进气口连通；所述旋风分离器顶部的出气口与第三集料罐顶部的进气口连通。

优选的，所述夹角β为45°。

进一步的，所述打散机包括底座、打散筒、进料筒，所述打散筒的外圆周面上设置有环形进风环；

所述打散筒设置在底座上，所述打散筒内设置有打散转盘，所述底座下方设置有驱动打散转盘转动的驱动装置；

所述打散转盘上设置有沿转盘径向方向上延伸的打散片，所述打散片在打散转盘上沿圆周均匀分布；所述环形进风环具有进风腔；所述环形进风环上设置有与进风腔连通的鼓风口；

所述进风腔与打散筒具有的内腔连通，且进风腔与打散筒具有的内腔之间设置有散风板；所述散风板在横截面上的中心与打散筒的中心之间的连线与散风板的长度方向具有夹角α，且所述散风板以打散筒的中心为中心沿圆周均匀分布；相邻两块散风板之间形成进气通道；所述进料筒一端与打散筒连通，且所述进料筒的外圆周面上设置有进料管；

进一步的，所述打散转盘与打散筒的内壁之间具有间距，所述打散转盘的外圆周面上设置有打散柱，所述打散柱位于打散转盘与打散筒的内壁之间的间距内。

进一步的，所述散风板在横截面上的中心与打散筒的中心之间的连线与散风板的长度方向具有夹角α，α为30°至60°。

具体的，所述夹角α为45°。

进一步的，所述鼓风口内设置使得气流在进风腔内向一个方向流动的倾斜的挡风板。

优选的，所述驱动装置采用电机。

进一步的，所述第三集料罐顶部的出风口设置有导风管。

本发明的有益效果是：本发明所述的粉末硅料分级回收系统由于设置有打散机，并且设置有第一集料罐、第二集料罐、旋风分离器以及第三集料罐；因此通过设置打散机对打碎后的硅料进行打散，然后通过四级选粉，使得打碎后的废硅料能够实现分级回收，保证回收到的硅料粉末颗粒足够小，从而保证后续工艺步骤中的碱洗和超声波清洗对废弃硅料杂质清除，从而能够保证废硅料的回收利用，提高产品的质量。同时由于第一集料罐顶部设置有第一风机，并且在罐体内设置有转动筒，在转动筒的一端设置挡料柱，因此挡料柱在跟随第一风机驱动转轴的转轴转动时，将在罐体顶部形成涡流，从而气流中的颗粒在离心力作用下向罐体的内壁移动，在罐体的内壁处由于气流的压力较小，因此在重力的作用下颗粒更加容易沉积，然后由罐体底部的出料管排出；从而便于粉末不同粒径颗粒的分级集料；便于提高工作效率，便于控制，能够有效保证工艺的参数，提高后续工艺生成产品的质量。

附图说明

图1为本发明实施例中粉末硅料分级回收系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中第一集料罐的结构示意图；

图3为本发明实施例中转动筒的主视图；

图4为本发明实施例中转动筒的俯视图；

图5为本发明实施例中打散机的立体图；

图6为本发明实施例中打散机的主视图；

图7为本发明实施例中打散机的侧视图；

图8为图7中的B-B剖视图；

图9为图7中的A-A剖视图；

图10为另一实施例中，图7中的A-A剖视图；

图11为图9中的局部放大图；

图中标示：1-底座，2-打散机，21-底座，22-打散筒，23-环形进风环，24-进料筒，25-驱动装置，26-传动装置，27-进风腔，28-打散转盘，281-打散片，29-散风板，210-打散柱，3-出风筒，4-连接管道，5-第一集料罐，51-进风管，52-出料管，53-集料装置，54-转动筒，541-法兰，542-挡料柱，55-转轴，56-出风口；6-第二集料罐，7-旋风分离器，8-第三集料罐，9-第一风机，10-第二风机，11-导风管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明所述的粉末硅料分级回收系统，包括热风罐1、打散机2、出风筒3、连接管道4、第一集料罐5、第二集料罐6、旋风分离器7、第三集料罐8；

所述打散机2具有鼓风口231；所述第一集料罐5包括罐体57，所述罐体57的顶部设置有与罐体57内腔连通的第一风机9，所述罐体57底部设置有竖向的进风管51以及倾斜的出料管52；所述出料管52的中心线与进风管51的中心线具有夹角β，β为30°至60°；所述罐体57顶部设置有转动筒54，所述转动筒54下端设置有法兰541，所述法兰541上设置有沿径向向外延伸的挡料柱542；所述罐体57顶部的第一风机9具有转轴55，所述转轴55延伸到罐体57内，且与转动筒54的上端固定连接；所述第一风机9具有出风口56；

所述第一集料罐5、第二集料罐6结构相同，所述第二集料罐6顶部设置有第二风机10；

所述热风罐1与打散机2的鼓风口231连通，所述打散机2上端与出风筒3下端连通，所述出风筒3的顶部密封且与第一集料罐5下部的进风管51通过连接管道4连通；所述第一集料罐5顶部的第一风机9的出风口56与第二集料罐6的进风口连通；所述第二集料罐6顶部的第二风机10与旋风分离器7顶部的进气口连通；所述旋风分离器7顶部的出气口与第三集料罐8顶部的进气口连通。具体的所述夹角β为45°。

在工作的过程中：

首先通过鼓风装置将空气从热风罐1鼓入；在热风罐1处实现对空气的过滤和加热，然后将打散机2内的物料吹起，气流携带废硅料中的粉末一起向上流动；然后由出风筒3的顶部经过连接管道4进入到第一集料罐5；在后续工艺中气流依次经过第一集料罐5、第二集料罐6、旋风分离器7；在第一集料罐5处，由于气流由底部进入，由上部流出。由于第一集料罐5顶部设置有第一风机9，并且在罐体57内设置有转动筒54，在转动筒54的一端设置挡料柱542，因此挡料柱542在跟随第一风机9驱动转轴的转轴55转动时，将在罐体57顶部形成涡流，从而气流中的颗粒在离心力作用下向罐体57的内壁移动，在罐体的内壁处由于气流的压力较小，因此在重力的作用下颗粒更加容易沉积，然后由罐体底部的出料管52排出；在集料装置5中进行集料；然后颗粒较小的粉尘继续跟随气流向上流动进入到第二集料罐6；在第二集料罐6中的分离原理与第一集料罐5内的分离原理相同，然后进入到旋风分离器7进行进一步分离，最后在第三集料罐8进行最终沉积，在第三集料罐8获得最小颗粒的硅料粉末；在第一集料罐5和第二集料罐6分别通过调节第一风机9和第二风机10的功率实现对负压的调节，从而调节分离得到硅料粉末粒径的大小。从而实现气流中硅料粉末的分级回收。然后再根据回收到的粉末颗粒大小进行后续的相应工艺步骤，实现废硅料的回收利用。

综上所述，本发明所述的粉末硅料分级回收系统由于设置有打散机2，并且设置有第一集料罐5、第二集料罐6、旋风分离器7以及第三集料罐8；因此通过设置打散机2对打碎后的硅料进行打散，然后通过四级选粉，使得打碎后的废硅料能够实现分级回收，保证回收到的硅料粉末颗粒足够小，从而保证后续工艺步骤中的碱洗和超声波清洗对废弃硅料杂质清除，从而能够保证废硅料的回收利用，提高产品的质量。

同时由于第一集料罐5顶部设置有第一风机9，并且在罐体57内设置有转动筒54，在转动筒54的一端设置挡料柱542，因此挡料柱542在跟随第一风机9驱动转轴的转轴55转动时，将在罐体57顶部形成涡流，从而气流中的颗粒在离心力作用下向罐体57的内壁移动，在罐体的内壁处由于气流的压力较小，因此在重力的作用下颗粒更加容易沉积，然后由罐体底部的出料管排出；从而便于粉末不同粒径颗粒的分级集料；便于提高工作效率，便于控制，能够有效保证工艺的参数，提高后续工艺生成产品的质量。

为了便于硅料在经过气流吹起后能够与气流进行混合，使得气流能够对粉末进行充分的携带；进一步的，所述打散机2包括底座21、打散筒22、进料筒24，所述打散筒22的外圆周面上设置有环形进风环23；

所述打散筒22设置在底座21上，所述打散筒22内设置有打散转盘28，所述底座21下方设置有驱动打散转盘28转动的驱动装置25；

所述打散转盘28上设置有沿转盘径向方向上延伸的打散片281，所述打散片281在打散转盘28上沿圆周均匀分布；所述环形进风环23具有进风腔27；所述环形进风环23上设置有与进风腔27连通的鼓风口231；

所述进风腔27与打散筒22具有的内腔连通，且进风腔27与打散筒22具有的内腔之间设置有散风板29；所述散风板29在横截面上的中心与打散筒22的中心之间的连线与散风板29的长度方向具有夹角α，且所述散风板29以打散筒22的中心为中心沿圆周均匀分布；相邻两块散风板29之间形成进气通道；所述进料筒24一端与打散筒22连通，且所述进料筒24的外圆周面上设置有进料管241。

在工作过程中：首先打碎后的废硅料通过进料管241进入到打散筒21内，在打散筒21内，打散转盘28转动，通过打散转盘上的打散片281打散硅料；然后通过鼓风装置将空气从热风罐1鼓入；在热风罐1处实现对空气的过滤和加热。由鼓风口231进入到进风腔27，再由进风腔27经过散风板29后进入到打散筒22内；由于所述散风板29在横截面上的中心与打散筒22的中心之间的连线与散风板29的长度方向具有夹角α，且所述散风板29以打散筒22的中心为中心沿圆周均匀分布；相邻两块散风板29之间形成进气通道；因此气流经过散风板29后会在打散筒22内形成涡流且为上升气流。

为了避免打散转盘28与打散筒22的内壁之间的间距内的废硅料形成沉积。进一步的，所述打散转盘28与打散筒22的内壁之间具有间距，所述打散转盘28的外圆周面上设置有打散柱210，所述打散柱210位于打散转盘28与打散筒22的内壁之间的间距内。为了便于控制，所述驱动装置25采用电机。

为了使得在打散筒22内形成较强的漩涡上升气流，进一步的，所述散风板29在横截面上的中心与打散筒22的中心之间的连线与散风板29的长度方向具有夹角α，α为30°至60°。具体的，所述夹角α为45°。

为了便于后续尾气的处理，避免尾气直接排放到大气中污染环境：所述第三集料罐8顶部的出风口设置有导风管11。通过设置导风管11将尾气导入尾气处理系统，从而便于尾气的处理。

Claims (8)

1.粉末硅料分级回收系统，其特征在于：包括热风罐(1)、打散机(2)、出风筒(3)、连接管道(4)、第一集料罐(5)、第二集料罐(6)、旋风分离器(7)、第三集料罐(8)；

所述打散机(2)具有鼓风口(231)；所述第一集料罐(5)包括罐体(57)，所述罐体(57)的顶部设置有与罐体(57)内腔连通的第一风机(9)，所述罐体(57)底部设置有竖向的进风管(51)以及倾斜的出料管(52)；所述出料管(52)的中心线与进风管(51)的中心线具有夹角β，β为30°至60°；所述罐体(57)顶部设置有转动筒(54)，所述转动筒(54)下端设置有法兰(541)，所述法兰(541)上设置有沿径向向外延伸的挡料柱(542)；所述罐体(57)顶部的第一风机(9)具有转轴(55)，所述转轴(55)延伸到罐体(57)内，且与转动筒(54)的上端固定连接；所述第一风机(9)具有出风口(56)；

所述第一集料罐(5)、第二集料罐(6)结构相同，所述第二集料罐(6)顶部设置有第二风机(10)；

所述热风罐(1)与打散机(2)的鼓风口(231)连通，所述打散机(2)上端与出风筒(3)下端连通，所述出风筒(3)的顶部密封且与第一集料罐(5)下部的进风管(51)通过连接管道(4)连通；所述第一集料罐(5)顶部的第一风机(9)的出风口(56)与第二集料罐(6)的进风口连通；所述第二集料罐(6)顶部的第二风机(10)与旋风分离器(7)顶部的进气口连通；所述旋风分离器(7)顶部的出气口与第三集料罐(8)顶部的进气口连通；

所述打散机(2)包括底座(21)、打散筒(22)、进料筒(24)，所述打散筒(22)的外圆周面上设置有环形进风环(23)；

所述打散筒(22)设置在底座(21)上，所述打散筒(22)内设置有打散转盘(28)，所述底座(21)下方设置有驱动打散转盘(28)转动的驱动装置(25)；

所述打散转盘(28)上设置有沿转盘径向方向上延伸的打散片(281)，所述打散片(281)在打散转盘(28)上沿圆周均匀分布；所述环形进风环(23)具有进风腔(27)；所述环形进风环(23)上设置有与进风腔(27)连通的鼓风口(231)；

所述进风腔(27)与打散筒(22)具有的内腔连通，且进风腔(27)与打散筒(22)具有的内腔之间设置有散风板(29)；所述散风板(29)在横截面上的中心与打散筒(22)的中心之间的连线与散风板(29)的长度方向具有夹角α，且所述散风板(29)以打散筒(22)的中心为中心沿圆周均匀分布；相邻两块散风板(29)之间形成进气通道；所述进料筒(24)一端与打散筒(22)连通，且所述进料筒(24)的外圆周面上设置有进料管(241)。

2.如权利要求1所述的粉末硅料分级回收系统，其特征在于：所述打散转盘(28)与打散筒(22)的内壁之间具有间距，所述打散转盘(28)的外圆周面上设置有打散柱(210)，所述打散柱(210)位于打散转盘(28)与打散筒(22)的内壁之间的间距内。

3.如权利要求2所述的粉末硅料分级回收系统，其特征在于：所述鼓风口(231)内设置使得气流在进风腔(27)内向一个方向流动的倾斜的挡风板(232)。

4.如权利要求3所述的粉末硅料分级回收系统，其特征在于：所述散风板(29)在横截面上的中心与打散筒(22)的中心之间的连线与散风板(29)的长度方向具有夹角α，α为30°至60°。

5.如权利要求4所述的粉末硅料分级回收系统，其特征在于：所述夹角α为45°。

6.如权利要求5所述的粉末硅料分级回收系统，其特征在于：所述驱动装置(25)采用电机。

7.如权利要求6所述的粉末硅料分级回收系统，其特征在于：所述夹角β为45°。

8.如权利要求7所述的粉末硅料分级回收系统，其特征在于：所述第三集料罐(8)顶部的出风口设置有导风管(11)。