CN101513753B - 多线切割硅片的废旧料浆回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多线切割硅片的废旧料浆回收方法，包括下述步骤：将回收的废旧料浆用切割液稀释至固体质量占20％-25％；用连续离心分离法将6微米以粗的碳化硅刃料颗粒分离；用压榨机将剩余含有6微米以细的碳化硅微粉和硅微粉的切割液料浆压榨成滤饼；用微波对上述滤饼进行干燥；用气流分级机对滤饼进行碳化硅微粉和硅微粉的分级处理；将压榨出的切割液和切割液蒸汽用过滤机进行过滤后用活性白土吸附剂对其中的残余杂质进行吸附除杂后经脱水、脱色灌装回收。本发明优点在于对废旧料浆的处理中，整个生产过程无任何污染，不消耗水，节约能耗70％以上，产品回收率高达98％以上。
Description
技术领域
本发明涉及采用多线切割法加工硅片过程中所产生废料的回收利用，尤其是涉及多线切割硅片的废旧料浆回收方法。
背景技术
目前光伏电池硅片和半导体硅片的产业化生产采用多线切割方式。多线切割加工生产所用的主要耗材是特制的碳化硅线切割专用刃具和聚乙二醇切削液混配而成的料浆。以当前的技术水平，每生产1MW的太阳能级单晶硅片需消耗碳化硅专用刃料10-14吨，切削液10-14吨。长期以来，这些经过使用的废弃浆料(其主要含量为碳化硅、硅微粉、聚乙二醇切割液、金属杂质和水)，已成为硅片切割行业的沉重负担，大量的堆积不仅造成资源浪费，而且占用场地，污染环境。
发明内容
本发明目的在于提供一种多线切割硅片的废旧料浆回收方法，它可以使废弃的料浆重新利用，以节约资源，消除污染。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述多线切割硅片的废旧料浆回收方法，它包括下述步骤：
第一步：将回收的废旧料浆用聚乙二醇切割液稀释至固体质量占20％-25％；
第二步：采用连续离心分离法将6微米以粗的碳化硅刃料颗粒分离出来；将其中添加20％-30％的新碳化硅刃料以及适当的切割液，即可供线切割机床使用；
第三步：用带式压榨机将剩余含有6微米以细碳化硅微粉和硅微粉的切割液料浆压榨成滤饼，滤饼的含液量小于15％；
第四步：用微波对上述滤饼进行干燥，同时用溶剂回收塔对干燥时产生的蒸汽进行回收；
第五步：用气流分级机对第四步干燥后的滤饼进行碳化硅微粉和硅微粉的分级处理；其中6微米以细的细碳化硅粉末经超声波分散筛松，还原成碳化硅陶瓷粉末原料；其中的硅微粉经超声波分散筛松，成为硅微粉粉末，即还原为硅材料原料；
第六步：将第三步中压榨出的切割液和第四步中回收的切割液蒸汽用过滤机进行过滤，然后用活性白土吸附剂对其中的残余杂质进行吸附；吸附出的杂质还原给上述滤饼进行干燥分级，除杂后的切割液经脱水、脱色后灌装备用。
本发明优点在于将生产中产生的废旧料浆通过分离和加工，重新获取硅微粉、刃料和切割液，使之得到重新利用，特别是回收的硅微粉，将在进一步加工中体现更高的附加值。线切割硅片的废旧料浆中，含有碳化硅35％-40％，硅微粉15％-20％，切割液40％-45％，金属杂质1％以下，水分1％以下，从上述发明的具体加工步骤中可以看出，首先选用切割液进行稀释，既满足了离心分离和分级工作的条件，又不引入新的杂质，改变了传统的加水稀释，后续又将水蒸馏出去的方法，节约了能源；采用连续离心分离法可以通过调整离心转鼓的转速和推料螺旋的转速，不仅保证了设施的连续工作，又可以按要求精确分级，即可以按要求将6微米以粗的碳化硅刃料颗粒分离出来；用带式压榨机将剩余含有6微米以细碳化硅微粉和硅微粉的切割液料浆进行固液分离，可以实现固体(滤饼)的含液量小于15％(采用传统的高速离心分离，滤饼的含液量大于25％，)，为滤饼的进一步处理降低了能耗；在干燥时采用微波干燥，不仅耗电量仅为传统红外干燥的50％，又可以将颗粒表面的离子水去除，烘干后粉末的结块现象大大降低，同时在微波干燥过程中产生的切割液蒸汽通过溶剂回收塔进行回收，既消除了现用焚烧处理对环境的污染，又提高了切割液的回收比例；在对6微米以细碳化硅微粉和硅微粉的分级处理时，采用气流分级机实现精确分离，避免了传统水分离的低效率、高耗能和对环境的污染；采用超声波对碳化硅微粉和硅微粉进行分散又可以有效消除碳化硅和硅微粉的粉末团聚；在第六步进行切割液的还原中，切割液的杂质吸附采用低价的活性白土，吸附后的活性白土又可以将杂质还原给滤饼，确保不浪费固体颗粒，而除杂后的切割液通过还原，又成为满足用户需求的切割液产品。
本发明在对废旧料浆的处理中，整个生产过程无任何污染，不消耗水，节约能耗70％以下，产品回收率高达98％以上。
具体实施方式
本发明所述多线切割硅片的废旧料浆回收方法，包括下述步骤：
第一步：将回收的废旧料浆用聚乙二醇切割液稀释至固体质量占20％-25％；
第二步：采用连续离心分离法将6微米以粗的碳化硅刃料颗粒分离出来；分离出的碳化硅刃料颗粒中再添加20％的-30％新碳化硅刃料以及适当的切割液，即可供线切割机床正常使用，不仅降低了线切割成本，也缩短了停机时间；
第三步：用连续带式压榨机将剩余含有6微米以细碳化硅微粉和硅微粉的切割液料浆压榨成滤饼，可以实现滤饼的含液量小于15％，为其进一步处理节约能耗；
第四步：使用带式微波对上述滤饼进行连续干燥，耗电量仅为红外干燥能耗的50％，又能将颗粒表面的离子水去除，使烘干后的粉末结块现象大大降低；同时用溶剂回收塔对干燥时产生的蒸汽进行回收，既消除了现在用焚烧方式处理对环境的污染，又能提高切割液的回收比例；
第五步：用气流分级机对第四步干燥后的滤饼进行碳化硅微粉和硅微粉的分级处理，可以实现碳化硅微粉和硅微粉的精确分离，避免了传统水分离的低效率、高耗能和对环境的污染；将分离出的6微米以细的细碳化硅粉末经超声波分散筛松(消除其粉末团聚)，即可还原成碳化硅陶瓷粉末原料；将分离出的硅微粉经超声波分散筛松(消除其粉末团聚)，成为硅微粉粉末，即可还原为硅材料原料；
第六步：将第三步中压榨出的切割液和第四步中回收的切割液用过滤机进行精密过滤，然后用活性白土吸附剂对其中的残余杂质进行吸附；吸附出的杂质还原给上述滤饼进行干燥分级，除杂后的切割液经脱水、脱色还原后灌装备用。
Claims (1)
1.一种多线切割硅片的废旧料浆回收方法，其特征在于：它包括下述步骤：
第一步：将回收的废旧料浆用聚乙二醇切割液稀释至固体质量占20％-25％；
第二步：采用连续离心分离法将6微米以粗的碳化硅刃料颗粒分离出来；
第三步：采用带式压榨机将剩余含有6微米以细碳化硅微粉和硅微粉的切割液料浆压榨成滤饼，滤饼的含液量小于15％；
第四步：采用微波对上述滤饼进行干燥，同时用溶剂回收塔对干燥时产生的蒸汽进行回收；
第五步：采用气流分级机对第四步干燥后的滤饼进行碳化硅微粉和硅微粉的分级处理；
第六步：将第三步中压榨出的切割液和第四步中回收的切割液蒸汽用过滤机进行过滤，然后用活性白土吸附剂对其中的残余杂质进行吸附；吸附出的杂质还原给上述滤饼进行干燥分级，除杂后的切割液经脱水、脱色后灌装回收利用。
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