[發明專利]一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法

無效

• 申請號: 200910050601.2
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101879481A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 王武生
• 申請（專利權）人: 上海奇謀能源技術開發有限公司
• 主分類號: B03C7/06
• 分類號: B03C7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種硅材料的回收，特別是涉及一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法。

背景技術

在單晶硅和多晶硅的使用過程中必須進行切割，在切割的過程中材料的損失高達40％以上，貴重的高純硅粉會隨著切削砂漿的廢棄而浪費掉。高純硅是用于制作太陽能電池的原料，其生產過程需要消耗大量的能源，每年我國都需要從國外進口大量的硅材料，是我國急需的物質。因此，如何有效地回收利用其中的硅非常重要，現在雖然也有相應的技術進行回收，如中國專利局于2008.02.27公開的專利申請號CN200710018636.9發明名稱為《一種從切割廢砂漿中回收硅粉和碳化硅粉的方法》中公開了一種回收硅的方法，但該方法過程長、工藝復雜、成本高。因此，現在急需一種能從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的工藝簡單、成本低、回收硅粉的純度高的新方法。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺點，提供一種成本低、施工簡單、經濟效益高的一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法。

為此，本發明提供了一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法，包括硅切削液，所述方法是將從硅切削液中回收的廢砂漿進行過濾、清洗、烘干后，放置在電選機中，利用硅粉與其中的其它固體雜質如碳化硅、金剛石的介電系數的區別進行電選分離，將分離所得到的硅粉進行熔化。其中所述的清洗是先用有機溶劑將從其切削液中過濾所得的砂漿進行清洗，用酸如氫氟酸將硅粉表面的金屬清洗干凈，然后進行烘干。將烘干得到的混合料粉放置在電選機中進行電選，由于硅的介電系數與切削用的碳化硅、金剛石的介電系數有很大的區別，所以可以容易地將硅粉與碳化硅、金剛石分離。

在本發明提供的另一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法中，所述電選分離過程是分步進行的，由于電選是一個比較粗的分離，如果僅通過一次分離，所得到的硅粉的純度還很難達到多晶硅的質量要求，所以要進行分步分離。所述分步進行是將已經分離出來的硅粉再放置在電選機中進行電選分離，通過多次的電選分離可以得到高純度的硅粉。

在本發明提供的一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法中，所述熔化是在真空中進行的，因為所得到的是粉狀的硅，如果在空氣中熔化非常容易和空氣中的氧氣反應生成氧化硅，影響硅的純度，在真空中熔化則可以避免氧化。同樣所述熔化可在惰性氣體的保護狀態下進行的，在真空中雖然可以避免氧化，但由于所謂的真空都是有一定限度的，多少還是存在微量的空氣，如果在惰性氣體中，特別是在真空環境中充入惰性氣體再抽成真空則可以完全避免硅的氧化。所述惰性氣體是氬氣，氬氣的重量比氖氣重容易將空氣排出，更容易操作更實用。

本發明提供的一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法與現有回收技術相比具有以下優點：

1.工藝簡單：本發明通過多次分步電選可以提純硅，電選工藝成熟，操作簡單；

2.成本低、效益高：電選操作成本低，對環境沒有污染，成本只有現有成本的三分之一，經濟效益高。

下面通過附圖描述的本發明的實施例，可以更清楚地理解本發明的構思、方法。

附圖說明

附圖1是本發明提供的一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法的一個實施例的結構示意圖；

具體實施方式

參照附圖1，附圖1描述了本發明提供的一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法的一個實施例的結構示意圖：將從切割液中清洗、過濾、烘干后的砂漿混合料3從高處流下，砂漿混合料3落到與+正極1相連的鼓筒2上，鼓筒2按箭頭11方向旋轉，砂漿混合料3在電極2的作用下，不同介電系數的物質受到的電作用力的大小不同，從而產生不同的偏離，其中硅粉5脫離鼓筒2的表面被硅粉擋板6收集，碳化硅粉9隨著鼓筒2的表面旋轉，最后被毛刷10刷下收集，一部分硅粉碳化硅粉混合物7隨著鼓筒2的表面旋轉了一定距離后從表面脫落，脫落后被硅粉碳化硅混合物擋板8收集。通過電選的作用將硅粉5和碳化硅粉9分離，分離后的硅粉碳化硅粉混合物7可以重新進行電選再進行分離。分離所得到的硅粉5里面仍然可能含有少量的碳化硅粉9，將硅粉5再重新通過電選進行多次電選，最后得到高純度的硅粉5，將高純度的硅粉5放置在充入氬氣的真空爐中進行熔化得到塊狀多晶硅。

上面所述實施例是對本發明進行說明，并非對本發明進行限定。本發明要求保護的構思、方法和范圍，都記載在本發明的權利要9書中。