CN108793554A - 一种采用金刚线的硅片切割液循环系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用金刚线的硅片切割液循环系统，包括：收集单元，热交换单元，压滤分离单元，清液回用单元。能够分离使用过的切割液中的硅粉颗粒后循环利用，重新作为切割液使用，避免将携带有机物的进入废水处理，减少废水的处理成本，降低环保压力。同时提供对应上述系统的采用金刚线的硅片切割液循环方法。

Description

一种采用金刚线的硅片切割液循环系统及方法

技术领域

本发明涉及物质切割，尤其涉及硅的片切割，具体涉及一种采用金刚线的硅片切割液循环系统及方法。

背景技术

目前，世界能源结构正在朝着确定的方向发展，虽然目前主要以石油、煤炭、天然气等不可再生资源为主，但随着社会经济发展，新能源技术发展，人们的理念的转变，已经日益重视新型可再生资源的运用，其中太阳能由于具有清洁无污染的优势，并且可以当作可近乎无限开发的能源，具有最大的开发潜力。

现阶段，太阳能的主要利用方式有通过集热的方式将太阳能转化为热能，或者利用光生伏打效应将太阳能转化为电能，显然，转化为电能的方式更具发展前景，太阳能电池(光伏电池)是太阳能最核心的器件。

近几年随着光伏太阳能市场的发展变化，太阳能电池不断地向高效率低成本发展。多晶硅作为适合的半导体材料，在光伏太阳能发电行业有广泛的应用。根据需要，多晶硅块需要通过切割机将其切割为规定厚度的硅片。由于多晶硅硬度高，目前针对大尺寸的多晶硅的切割，考虑到硅片方面产业规模的扩张以及成本增长的压力，业内不断寻求高效率低成本的硅片切割方式。

现国际光伏行业晶体硅片的切割方式主要有两种。

一种是砂浆切割，即利用涂有碳化硅和油浆的多根不锈钢细钢丝(SW)丝环绕在驱动轮和紧张轮上高速转动，以碳化硅微粉为主体的磨削浆料高速带入切割区域并对磨料施加载荷，磨料对硅料进行磨削切割。

另一种是金刚石线(DW)切片，即采用电镀或树脂固定的方法将金刚石颗粒镶嵌在不锈钢丝上，这种不锈钢丝高速运转以一定的压力对硅料进行磨削切割。从电池制作工艺角度比较，砂浆切割对硅片表面摩擦断裂损伤剧烈，会使硅片表面出现较多小而不规则凹坑，容易导致后续清洗制绒工艺复杂且控制不稳定，金字塔绒面变化范围大，单片金字塔绒面均匀度差，成核率低。

金刚石线切割后硅片表面除存在较轻的表面摩擦断裂损伤外还有由塑性磨削切割形成的光滑切割纹，硅片表面呈现塑性光滑纹和脆性破碎断裂轻微凹坑的混合形貌，这种硅片表面不易腐蚀出金字塔。但从切片工艺上比较，相比于砂浆切割加工成本高，切割效率低下，切割后废砂浆的排放污染大等缺点，金刚石线切割不使用昂贵且难以处理的砂浆，操作简单，切割速度可以快2至3倍，提升的生产速率超过1.5倍，同时硅片表面损伤较轻，单片耗材远远低于砂浆切割。故金刚线切割技术因为其高效、环保、优质的特性，已经逐渐成为了砂浆线切割的替代技术。

然而，采用金刚线技术进行硅片切割，要使用特殊的切割液，金刚线切割采用的切割液是水溶性冷却液，例如，普遍采用的切割液主要包括非离子表面活性剂、聚乙二醇、醇类渗透剂、防锈剂，为水基混合物。为水基混合物，具有较好的亲水性起到分散硅粉、冷却降温的作用，保证在切割的过程中进行排渣与降温。其可以和水快速均匀的互相溶解，乳化性好，且具有一定的清洗、润滑、防锈功能，能有效防止切割过程中硅片发生脆性崩裂或者产生划痕，其能够清洗切割后的硅片表面，减少机台生锈，快递降低切割区域的温度，切割后硅粉能有效悬浮，不产生沉淀；且该冷却液不容易挥发，这样清洗切割机台就相对容易。

除此之外，还需要进行清洗等工序操作，耗水量很大，故需要提前准备好水源并需要长时间保持工艺水供水充足，只有这样才能保证最终得到的产品的质量。但是，在现在水资源较为紧缺的现状下，采用这种现有的加工方式不仅会造成大量的水资源浪费而且在很多情况下因加工时厂房内无法长时间保证良好水资源的供给，因而会使加工处理的过程中无法安全有效的保证供水量，从而会导致加工出来的产品质量差、加工效率低。目前各个步骤所使用完的水在使用完以后通常水质会变很差，因此现有的设备在进行完本步工序的处理之后就直接将污水通过排水管道排出，这样不仅会造成水资源的浪费而且随意排放污水还会造成大量的水污染。

所以，目前业内都希望能够循环利用切割液及其他工艺用水，减少对水源的依赖，降低水资源的消耗，并且减少对外排放，提升环保指标。其中，由于切割液成分比较复杂，其含有有机成分，并携带切割过程中产生的硅粉，较难实现循环利用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种采用金刚线的硅片切割液循环系统及方法，分离使用过的切割液中的硅粉颗粒后循环利用，重新作为切割液使用，避免将携带有机物的进入废水处理，减少废水的处理成本，降低环保压力。

为了达到上述的目的，本发明所采取的其中一个技术方案是：

一种采用金刚线的硅片切割液循环系统，包括：

收集单元，具有容置已使用切割液的收集室；

热交换单元，包括：盛放热交换介质的热交换室；由交换介质完全浸没的换热管，所述换热管的入口端流体连通所述收集室；盛放于热交换室的热交换介质；

压滤分离单元，具有液体入口，压滤清液出口及污泥排放口；所述液体入口与换热管的出口端流体连通；

清液回用单元，具有容置压滤清液的回收室，所述回收室与所述压滤清夜出口流体连通，所述回收室流体连通用以向硅片切割设备供应切割液的供应单元。

作为优选，所述换热管为盘管或列管。

作为优选，所述压滤分离单元为板框式压滤机或带式压滤机。

作为优选，还包括增压单元，所述增压单元设置于流体连通压滤分离单元的液体入口与换热管的出口的管路上。

作为优选，所述收集单元，包括：

所述第一收集室；

顶流与所述第一收集室的底流流体连通的第二收集室；

与所述第二收集室的流体连通的排放管道。

作为优选，所述第一收集室的底流与所述第二收集室的顶流通过连通通道流体连通，并且流体通过溢流方式从连通通道流入第二收集室；所述连通通道的截面面积沿流体流向逐渐增大。

作为优选，所述第二收集室的底流与排放管道流体连通；所述第二收集室内设置有将第二收集室分隔为第一腔室及第二腔室的过滤单元，所述过滤单元具有过滤孔，流体连通排放管道的第一收集室的底流设置于所述第一腔体；所述第二收集室的侧壁开设有开口，所述过滤单元的下端由设置于所述第二收集室的底壁的凸起止动过滤单元的下端远离开口的运动趋势，所述过滤单元的上端搭置或连接于开口的下沿。

作为进一步地优选，所述开口处设置有封口组件，所述封口组件可打开或封闭，打开时，所述开口与外界连通，且过滤单元可通过开口从第二收集室内取出；封闭时，封口组件构成第二收集室的外壁的一部分，隔绝所述开口与外界的连通。

对应上述系统的一种采用金刚线的硅片切割液循环方法，包括以下步骤：

收集已使用切割液；

对已使用切割液进行热交换使其温度降低至设定阈值；

对降温后的切割进行压滤分离，回收分离得到的压滤清液循回用作为新的切割液。

作为优选，所述对已使用切割液进行热交换包括：

由通过将切割液与硅片切割后进行脱胶处理的脱胶液或制备脱胶液的溶剂进行热交换。

由上文描述的技术方案所描述的方案，使切割液的流路构成闭环的大循环，不仅实现了切割液的循环运用，节省了切割液的消耗成本；又将切割液的回用与脱胶机药液的预热结合在一起，同时降低脱胶液预热所需能源消耗以及切割液冷却所需的介质消耗。此外，还能够保护下游压滤设备，避免其压滤元件因高温产生变形或遭受腐蚀。故本发明可同时提高采用金刚线进行硅片切割工艺的环保性、节能性及经济性，具有较大的推广价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例中描述的采用金刚线的硅片切割液循环系统的布置结构示意图；

图2a为本发明一实施例中描述的热交换单元的结构示意图；

图2b为本发明又一实施例中描述的热交换单元的结构示意图；

图3为本发明一实施例中描述的收集单元的结构示意图；

图4为本发明另一实施例中描述的收集单元的结构示意图；

图5为本发明一实施例中描述的收集单元的局部结构示意图；

图6为本发明又一实施例中描述的收集单元对切割液进行收集时一个阶段的示意图；

图7为本发明又一实施例中描述的收集单元对切割液进行收集时另一个阶段的示意图；

图8为本发明又一实施例中描述的收集单元对切割液进行清理维护时的示意图；

图9为本发明又一实施例中描述的收集单元对切割液进行清理维护时进行拆卸的示意图；

图10为本发明又一实施中描述的收集单元的结构示意图；

图11a为本发明一实施例中描述的预热室的截面示意图；

图11b为本发明一实施例中描述的预热室的截面示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明旨在提供合理对采用金刚线进行硅片切割(尤其是多晶硅)所使用的切割液进行回收并循环利用的技术方案。

一方面，切割液的主要作用是在金刚线进行硅片切割时进行冷却，由于切割速度很快，势必会大幅升高切割液的温度，为了循环回用切割液，对于切割液进行冷却处理就成为了必要。

另一方面，切割液循环回用的主要工序之一就是对切割液中携带的硅粉进行压滤分离，以便回收再利用。而压滤机本身在工作过程中会产生很多的热量，导致温度的升高，温度过高会对于压滤机产生很多影响。

温度对压滤机工作状态的影响最大的就是被过滤液的温度，被过滤液的温度直接的影响压滤机的过滤效率，过滤是否能正常的运行。以板框式压滤机为例，当被过滤液的温度超过了压滤机设计的温度，超过了滤板的温度时，会直接导致压滤机滤板的变形，或使滤板的耐酸耐碱性能降低，或加快了滤板腐败变质。故而，进入压滤机的切割液温度也需要控制在合理的范围内。

另一方面，因硅片切割后需要进行脱胶处理，脱胶处理所使用的切割液保证处于70℃左右才可以正常使用；为了确保脱胶处理使用的脱胶液的充足供应，需要设置药液加热的相关工序，例如可对配置好的脱胶液进行加热或者直接用加热后的溶剂例如水配置脱胶液。

基于上述考虑，本发明所提供的技术方案，提供通过压滤分离对使用过的切割液进行处理后循环回用的体系，使切割液循环使用，只需要少量补充，降低切割液的消耗量，基本上实现排放量，降低废水处理的成本，提高环保指标。并充分利用衔接的切片工序和脱胶工序，建立热交换体系，充分利用各工序的产热，减少进行冷却或加热的能源消耗，而且充分考虑切割液循环过程中对压滤设备的影响，保障设备的稳定运行。下面将通过实施例进行具体说明。

如图1所示，在一实施例中，提供一种采用金刚线的硅片切割液循环系统，包括：

收集单元100，具有容置已使用切割液的收集室；

热交换单元200，结合图2a，其包括：盛放热交换介质的热交换室210；由交换介质完全浸没的换热管220，其中，换热管220的入口端流体连通收集室；盛放于热交换室的热交换介质；补充及输送热交换介质的与热交换室连通的输送管路(图未示)；

增压单元300，其设置于流体连通压滤分离单元的液体入口与换热管的出口的管路上；

压滤分离单元400，具有液体入口，压滤清液出口及污泥排放口；其中，液体入口与换热管的出口端流体连通；

清液回用单元500，具有容置压滤清液的回收室，其中，回收室与压滤清夜出口流体连通，回收室流体连通用以向硅片切割设备供应切割液的供应单元(图未示)。

其中，收集单元100数量可为多个，例如在多台硅片切割设备的每一台都对应配置一个收集单元，这些硅片切割设备所使用的切割液，例如可共用一个切割液的供应单元。

具体而言，参考图3至图10，收集单元100包括：

第一收集室110；顶流与第一收集室110的底流流体连通的第二收集室120；以及与第二收集室120的流体连通的排放管道130。

如图，同一底部可以同时限定第一收集室110及第二收集室120的底部，换言之，第一收集室110和第二收集室120由一个整体的箱体设置隔板间隔而成，第一隔板1101两侧的边缘连接箱体的侧壁，下端的边缘与箱体的底部之间具有一定的距离，形成底流通道1102，供第一收集室110内的流体通过；第二隔板1103的两侧的边缘与箱体的侧壁连接，同时，第二隔板1103的下端的边缘与箱体的底部连接，从而间隔箱体的内部空间，且第二隔板1103的高度小于箱体的侧壁，从而使第一隔板1102、第二隔板1103及箱体的侧壁围成的通道中的流体可通过溢流的方式流入第二收集室120。

设置两个收集室，将收集的浆液分为两个阶段处理，在第一收集室内蓄积切割液后，再通过溢流的方式进入第二收集室，在有限的空间延长切割液的流路，可以分阶段对于切割液进行处理，例如，在第一收集室进行搅拌，使切割液呈比较均匀的状态，然后再进入第二收集室，在第二收集室进行过滤后再进入排放管道。

另外，连通通道的设置，还在一定程度上让第一收集室和第二收集室相对独立，不会互相的影响，在第一收集室内的切割液未达到第二收集室的顶流液位时，切割液不会流入第二收集室，此时，方便对第二收集室进行清理或维护。

当然图中仅仅优选的结构的示意，在另外图未示的实施例中，可以采用另外的方式实现上述技术构思，例如第一收集室和第二收集室分别采用相对独立的箱体，然后再通过管道连通第一收集室的底流和第二收集室的顶流。

如图所示，在一个优选的实施例中，连通通道的截面面积可设置为沿流体流向逐渐增大，例如可采用如图的方式实现，即将第一隔板倾斜设置，其倾斜后与第二隔板之间具有夹角β，β的取值范围选自5°到20°，如此设计的目的是为了获得更好的过滤效果，在第一收集室，期望切割液流场均匀且紊乱地携带金刚线切割硅片产生的硅粉颗粒，以避免第一收集室内产生固态物质的淤积，而第二收集室，则期待流场更加稳定，以便进行过滤分离处理，渐渐扩大的流体通路的口径可以起到降低流速及稳定流场的作用。在其他类似的是实施例中，也可以将第二隔板倾斜设置，或同时将第一隔板及第二隔板倾斜设置。

在前述通过管道连通第一收集室的底流和第二收集室的顶流的实施例中，例如，可以采用管道的口径渐变的方式实现管道中的流体的流场降速及稳定的目的。

如图，第二收集室120的底流与排放管道130流体连通，排放管道130上设置有阀门1301，该阀门可选关断阀和/或调节阀。且排放管道130与第二收集室120的底流的连通处设置在第二收集室120的与第二隔板1103相对的侧壁的下端，或者可选地，排放管道与第二收集室的底流的连通处设置在第二收集室的底部。这样设置能够避免出现在第二收集室底部的淤积，并且可以由流体自身的压力提供驱动力使之流向排放管道。

在流体进入排放管道之前，还可以对流体中的杂质、异物等不期望进入排放管道及后续处理装置的物质进行初步的分离，实现分离的方式可采用如图描绘的过滤分离方式，具体地，在第二收集室120内设置将第二收集室120分隔为第一腔室及第二腔室的过滤单元1201，过滤单元1201具有过滤孔，流体连通排放管道130的第二收集室120的底流设置于第一腔体。如图第一腔体具有三角或近似三角形状的截断面，流体均匀地流经过滤单元的过滤孔，分离异物后流至第二收集室120的底流。其中，过滤单元1201的过滤孔的孔径可以根据工作环境的需要设置，考虑因素有，加工过程中可能产生的颗粒粒径，可能由外界加工环境进入第一收集室的异物的颗粒粒径，后续设备对于异物的耐受要求等。

如前所述，通过过滤单元可以分离不期望进入排放管道及后续处理装置的物质，而使用一段时间后，过滤单元不可避免地将附着被分离的异物，时间一长就会影响过滤的效果，故存在定期清理或更换的需求，为了方便过滤单元的清理或更换，将过滤单元设置为可拆卸。结合图3及图5，第二收集室120的侧壁开设有开口，过滤单元1201的下端由设置于第二收集室120的底壁的凸起1202止动过滤单元1201的下端远离开口的运动趋势，过滤单元1202的上端搭置或连接于开口的下沿。如此，过滤单元可以从开口从第二收集室中抽离。

为了保证正常的工作，开口处设置有封口组件1203，封口组件可打开或封闭，打开时，开口与外界连通，且过滤单元可通过开口从第二收集室内取出；封闭时，封口组件构成第二收集室的外壁的一部分，隔绝开口与外界的连通。

根据图5，封口组件包括座体及盖体，座体围绕开口设置，并且，座体与盖体可拆卸连接，可拆卸的方式例如可选法兰连接，螺纹连接，卡扣连接等。在需要将过滤单元从第二收集室内抽离时，将盖体从座体的连接中卸下，然后通过开口抽离过滤单元即可，而不必人手或者加持工具从第二收集室的上部开口进入第二收集室，这样即使第二收集室具有较高的高度，仍然可以实现方便的拆卸，便于装置的维护。

图6至图8绘示了，流体例如切割液收集并分别通过两个收集室的过程，如图6，只有当第一收集室的顶流液位高于第二收集室的顶流液位时，流体才会通过连通通道以溢流的方式从第二收集室的顶流流入。而后，如果第一收集室的流体一直以这样的方式流入，第二收集室的液位逐渐升高，直至第一收集室与第二收集室的液位持平，保持如图7绘示地稳定的流体流动的状态。当第一收集室的液位下降至低于第二收集室的顶流液位后，第二收集室内不在有流体流入，直至排空，如图8绘示的装置，此时，即可对过滤单元进行拆除后的清理或更换，而无需将第一收集室排空。

此外，作为更进一步地优选，在图未始的实施例中，装置结构的灵活程度更高，可设置第二隔板的高度可调，通过调节第二隔板的高度，从而调节第二收集室的顶流高度。通过操控顶流的高度，可以实现不同工作模式的切换，例如需要更换过滤单元时，可以先降低第二隔板的高度，由此，降低第一收集室的液位，然后再升高第二隔板的高度，这样可以保持一段时间内第一收集室内流体无法流入第二收集室，实现第二收集室排空切割液的目的，从而方便地进行针对过滤单元的拆卸操作。

第二隔板设置高度可调的方式有多种，例如将第二隔板设置为从箱体的底部带密封的开口插入，并设置相应的缩进装置，然后用抽拉的方式调节第二隔板插入箱体内的高度。还可以将第二隔板设置为可伸缩的结构，或者可折叠结构，或其他可以调整竖直方向尺寸的结构。在另外的是实施例中，也可以采用在第二隔板上开设通孔的方式实现前述的技术构思，在第二隔板沿竖直方向开设数个流体连通连通通道及第二收集室的通孔，这些通孔为常闭状态，当需要降低第一收集室液位可根据需要开启通孔。

此外，为了让收集的切割液在第一收集室内均匀混合，不产生淤积，便于后续的处理，可在第一收集室内设置搅拌单元，如图4、图6至图8及图10所绘示，搅拌单元例如为由电机驱动的搅拌叶1104，除了机械搅拌之外，还可以采用例如爆气装置的搅拌装置，或其他扰乱流体流场使流体与流体中的携带的物质均匀混合的装置。

此外，参考图3、图4等附图绘示的装置，都成第一收集室110的第一插板1101及与第一插板1101相对的外壁板的上端均形成向外折弯的裙部1104，由此，使第一收集室110的上开口呈放射状，由此以有利于切割液的收集，并防止第一收集室中的切割向外部溅射。

如上述实施例所描述的各个收集单元，将切割液收集后汇流然后先进入热交换环节。

根据图2a所描绘的结构，热交换单元200中，，所述热换热管为盘管或列管。热交换室210选用隔热性能好的材料制备，例如可选多种材料的复合结构制成，内层选金属材料例如不锈钢，外包裹隔热层例如隔热石棉等；或者直接选用各种稳定的复合材料，如碳纤维符合材料、玻璃钢复合材料等，热交换室可制备为具有上方开口的结构，也可以制成封闭箱体结构，然后再开设供交换介质流通的管道。

换热管220被制造成曲管、不限一层的螺旋盘管或者并接的列管结构，目的是尽可能延长换热管220的行程，增加进入换热管的切割液与交换介质的换热接触面积和换热接触时间，从而充分进行热交换。本实施例中，热交换介质选用纯净的水，直接被加热后输送，用于配置脱胶工序使用的脱胶液，在相邻的上下游工序之间进行热交换，降低了介质传输的热辐射损耗，并且也缩短了管路的路径。当然，在另外的实施例中，也可以将热交换介质传输至其他工序进行供热，外界环境温度较低时，还可以作为取暖的热源之一。

此外，热交换单元200在热交换室内还配置辅助加热器240，用于在切割液提供的热量不足以使热交换介质达到适合温度时，进行辅助加热。

作为上述实施例的进一步优选实现方式，增压单元300可选为功率可调的增压泵，能够调整换热管中的切割液的流量；在热交换室内及连通换热管得出口得管路上分别设置温度传感单元(图未示)及接收并处理温度传感单元发出的传感信号的控制器，由控制器根据传感信号控制增压泵的功率，从而调整切割液的流量。例如，根据需求结合温度传感器采集的温度参数，如需要快速加热实时监测热交换室内的温度时，则加大切割液流量提高热交换速度，并同时伴以辅助加热。如需要充分降低切割液温度，则控制减小切割液的流量，降低热交换速度，让切割液温度充分降低后再从换热管流出。

由于目前采用金刚线硅片切割生产线只要采用的合理的工艺配备，其产能均被合理地调配，基本上，脱胶液在预热环节吸收的热量是能够充分将切割液冷却至满足循环回用需求得温度范围的。

参考图2b，在特殊的实施例中，会期望先配置好脱胶液，然后再进行预热，此时，适宜采用水浴的方式进行加热，可在热交换室210内增设部分被热交换介质浸没的水浴热箱230，其用以盛放或配置脱胶液，设置溶剂输送管道(图未示)和配置好的脱胶液输送管道(图未示)。为了提高预热效果，水预热箱230的侧壁和/或底壁设置褶皱、凸棱等增加接触面积的结构，参考图11a及图11b。作为优选，本实施例中，将交换介质配置为混合溶液，使其具有更高的换热效率。

此外，压滤分离单元400可根据生产规模及其他需要，选为板框式压滤机或带式压滤机。将切割液中混合的硅粉进行压滤分离后进行多用途的回用，而压滤的清液则直接进入循环体系，回到切割液供应单元。运转达到平衡稳定后，需要补充的切割液量将大幅度降低。

在另外的实施例中，提供对应上述实施例所描述的系统实施的采用金刚线的硅片切割液循环方法，包括以下步骤：

由收集单元收集已使用切割液；

由热交换单元对已使用切割液进行热交换使其温度降低至设定阈值；此设定的阈值可根据生产环境确定，例如降低至室温或略低于室温，也可以根据压滤机的设备运行参数确定。

对降温后的切割由压滤机进行压滤分离，回收分离得到的压滤清液循回用作为新的切割液。

通过上述处理，有效地分离了切割液中的硅粉，并降低了切割液的温度，使其满足循环回用的要求。

作为上述实施例的优选实现方式，已使用的切割液主要与硅片切割后进行脱胶处理的脱胶液或制备脱胶液的溶剂例如水进行热交换。由于脱胶液需要被加热到一定的温度后才能正常使用，故需要消耗不小的热量，利用切割液进行换热，符合硅片切割生产线整体的工艺性要求，能够降低流体介质传输的热损耗，并且切割液收集后先进行换热降温，能够避免由高温对进行后续处理设备的损害，例如能够使切割液以较低的温度进入增压泵，例如能够使切割液以较低的温度进入压滤机。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种采用金刚线的硅片切割液循环系统，其特征在于，包括：

收集单元，具有容置已使用切割液的收集室；

热交换单元，包括：盛放热交换介质的热交换室；由交换介质完全浸没的换热管，所述换热管的入口端流体连通所述收集室；盛放于热交换室的热交换介质；

压滤分离单元，具有液体入口，压滤清液出口及污泥排放口；所述液体入口与换热管的出口端流体连通；

清液回用单元，具有容置压滤清液的回收室，所述回收室与所述压滤清夜出口流体连通，所述回收室流体连通用以向硅片切割设备供应切割液的供应单元。

2.如权利要求1所述的采用金刚线的硅片切割液循环系统，其特征在于，所述换热管为盘管或列管。

3.如权利要求1所述的采用金刚线的硅片切割液循环系统，其特征在于，所述压滤分离单元为板框式压滤机或带式压滤机。

4.如权利要求1所述的采用金刚线的硅片切割液循环系统，其特征在于，还包括增压单元，所述增压单元设置于流体连通压滤分离单元的液体入口与换热管的出口的管路上。

5.如权利要求1所述的采用金刚线的硅片切割液循环系统，其特征在于，所述收集单元，包括：

所述第一收集室；

顶流与所述第一收集室的底流流体连通的第二收集室；

与所述第二收集室的流体连通的排放管道。

6.如权利要求5所述的采用金刚线的硅片切割液循环系统，其特征在于，所述第一收集室的底流与所述第二收集室的顶流通过连通通道流体连通，并且流体通过溢流方式从连通通道流入第二收集室；所述连通通道的截面面积沿流体流向逐渐增大。

7.如权利要求5所述的采用金刚线的硅片切割液循环系统，其特征在于，所述第二收集室的底流与排放管道流体连通；所述第二收集室内设置有将第二收集室分隔为第一腔室及第二腔室的过滤单元，所述过滤单元具有过滤孔，流体连通排放管道的第一收集室的底流设置于所述第一腔体；所述第二收集室的侧壁开设有开口，所述过滤单元的下端由设置于所述第二收集室的底壁的凸起止动过滤单元的下端远离开口的运动趋势，所述过滤单元的上端搭置或连接于开口的下沿。

8.如权利要求7所述的采用金刚线的硅片切割液循环系统，其特征在于，所述开口处设置有封口组件，所述封口组件可打开或封闭，打开时，所述开口与外界连通，且过滤单元可通过开口从第二收集室内取出；封闭时，封口组件构成第二收集室的外壁的一部分，隔绝所述开口与外界的连通。

9.一种采用金刚线的硅片切割液循环方法，包括以下步骤：

收集已使用切割液；

对已使用切割液进行热交换使其温度降低至设定阈值；

对降温后的切割进行压滤分离，回收分离得到的压滤清液循回用作为新的切割液。

10.如权利要求9所述的采用金刚线的硅片切割液循环方法，其特征在于，所述对已使用切割液进行热交换包括：

由通过将切割液与硅片切割后进行脱胶处理的脱胶液或制备脱胶液的溶剂进行热交换。