[發明專利]一種硅片切割廢砂漿中的碳化硅回收利用的方法

無效

• 申請號: 201110444298.1
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102557031A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 孟慶華;鄢洪建
• 申請（專利權）人: 雙流新源圣光科技有限公司
• 主分類號: C01B31/36
• 分類號: C01B31/36;C08J11/06
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強

技術領域

本發明涉及碳化硅廢物回收利用工藝，具體涉及一種硅片切割廢砂漿中的碳化硅回收利用的方法。

背景技術

硅片加工廠是信息產業和太陽能光伏產業中的關鍵環節，無論是單晶硅還是多晶硅錠都必須加工成硅片才能用于制作電子器件和太陽能電池。隨著太陽能光伏產業的飛速發展，硅片加工產業相應得到高速發展，據統計，2010年我國太陽能電池實際產量達到19GW，每天產生的廢砂漿量高達2700多噸，目前國內具有危險廢品經營許可證的企業不到4家，每天的處理能力不到700噸。硅片加工廠企業產生的廢砂漿得不到及時處理，給企業和環境保護造成極大地壓力。

根據國家2011產業政策調整指導目錄，硅片加工廢砂漿回收利用屬于國家鼓勵扶持的回收經濟項目，國家環保部已將硅片加工廢砂漿列為危險廢物，近來各級環保部門加大了對危險廢物的監督管理的力度，對危險廢物的儲承、運輸和處置都提出了嚴格的要求，危險廢物的處置必須由具有危險廢品經營許可證的企業進行處置。

廢砂漿是硅片加工過程中產的危險廢物，其主要成分為碳化硅和聚乙二醇，均屬于不可再生資源，碳化硅是高能耗產業，據統計，每生產1噸碳化硅原料，需消耗8000—10000度電；聚乙二醇是石油化工產品，而地球石油儲量越來越少，廢砂漿回收利用，不僅可大幅度減少硅片加工企業對碳化硅的消耗量，而且可大幅度降低硅片加工的生產成本，廢砂漿回收過程中基本不產生二次污染，因此，它既是節能產業，也是環保產業。

發明內容

本發明的目的是解決現有廢砂漿回收過程中水耗高和二次污染的問題，提供了一種硅片切割廢砂漿中的碳化硅回收利用的方法，該方法可以使得廢物中的聚乙二醇的回收率達75%，碳化硅的回收率達75%，并且回收成本低，二次污染小。

本發明采用的技術方案是：

一種硅片切割廢砂漿中的碳化硅回收利用的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1，將主要成分是碳化硅、聚乙二醇和硅粉的廢砂漿和降黏劑按照質量分數比3：10～4：10進行攪拌，制得懸浮液，然后進行固液分離得到一級懸浮液和一級固體顆粒；所述一級懸浮液的主要成分為聚乙二醇、硅粉、降粘劑，一級固體顆粒的主要成分為碳化硅、硅粉和聚乙二醇；

步驟2，將步驟1得到的一級固體顆粒加入降黏劑，降黏劑和一級固體顆粒按照質量分數比2：1～3：1進行攪拌，制得懸浮液，然后進行固液分離得到二級懸浮液和二級固體顆粒，二級懸浮液返回步驟1利用；所述二級懸浮液的主要成分為降粘劑、聚乙二醇，二級固體顆粒的主要成分為碳化硅、硅粉；

步驟3，經過步驟1和步驟2的固液分離后，廢砂漿中60%的直徑小于或等于3微米的硅粉、鐵微粉被分離到懸浮液中；此時，將步驟2得到的二級固體顆粒加水攪拌制得懸浮液，然后進入超聲波清洗機清洗，徹底將裹附在碳化硅表面的硅粉分離；

步驟4，步驟3中經過超聲波清洗后的懸浮液被進行旋流分離，得到硅粉懸浮液和碳化硅懸浮液，85%的硅粉進入懸浮液，碳化硅懸浮液中還有15%的硅粉；

步驟5，將步驟4得到硅粉懸浮液通過板框壓濾、壓縮空氣吹洗，得到含水量為3～5%的硅粉濾餅，作為產品出售；

步驟6，將步驟4得到的碳化硅懸浮液通過磁槽除鐵；

步驟7，將步驟6除鐵后的懸浮液進行離心分離、離心水洗、離心分離，進一步除去包括有碳化硅、硅粉的固體顆粒中的硅粉，然后得到硅粉含量為千分之三的固體顆粒；

步驟8，在步驟7得到的固體顆粒加入氫氧化鈉進行堿洗，氫氧化鈉與固體顆粒的質量分數為1：10；

步驟9，經步驟8堿洗后的懸浮液在濾網式離心分離機中進行固液分離，先分離堿性液體，再加水進行離心水洗，直到PH值為6.5時停止加水繼續分離，得到固體顆粒；所述懸浮液主要成分為碳化硅、偏硅酸鈉，所述固體顆粒的主要成分為碳化硅；

步驟10，將步驟9得到的固體顆粒依次進行烘干、分級，最后得到可循環利用的碳化硅。

其中，步驟1和步驟2中所述的降黏劑為乙醇、甲醇、水、丙酮中的任一種或多種混合物。

在所述的步驟3中，將步驟2得到的二級固體顆粒加水攪拌制得懸浮液后，在超聲波清洗機清洗30～50分鐘。

在所述的步驟8中，所述堿洗是指將步驟7得到的固體顆粒加入氫氧化鈉在堿反應池反應清洗4～6小時。

所述堿洗池的PH值為10～13。

本發明的有益效果如下：

本發明可以使得廢物中的聚乙二醇的回收率達80%以上，碳化硅的回收率達80%以上，并且回收成本低，二次污染小。

附圖說明