[發明專利]無污水和固體廢物排放的晶體硅加工廢砂漿綜合處理技術

有效

• 申請號: 201210207989.4
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102787011A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 尹克勝;尹弘毅;尹建程;尹晏生;劉來寶;朱偉杰;毛偉;趙鳳忠
• 申請（專利權）人: 尹克勝
• 主分類號: C10M175/00
• 分類號: C10M175/00;C01B31/36;C01B21/068;C04B35/565;C04B35/584
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.無污水和固體廢物排放的晶體硅加工廢砂漿綜合處理技術：其特征在于：在回收廢砂漿切割液PEG之前，首先磁選回收廢砂漿中的Fe粉，作為粉末冶金法工業的原料；磁選除鐵后的三元漿過濾分離，得到含SiC、Si為主的濾餅和含PEG為主的濾液；濾液經精制處理得到合格的切割液PEG；濾餅經干燥脫水，形成含SiC、Si的二元砂；把含SiC、Si的二元砂，根據市場需求分別采用氮化燒結、碳化合成分離、氮化合成等方法處理得到氮化硅結合碳化硅陶瓷材料、微米及納米碳化硅、納米氮化硅等產品；全部生產過程無工藝廢水和固體廢棄物的產生和排放。

2.根據權利要求1所述的無污水和固體廢物排放的晶體硅加工廢砂漿綜合處理技術，其特征在于：回收廢砂漿中的Fe粉是用特制的磁力除鐵器回收廢砂漿切割液PEG之前進行的，回收的Fe粉為粒徑1～10um，含Fe60～80％，Si30～15％，SiC5～3％，PEG5～2％的混合物，作為粉末冶金的原料。生產過程無工藝廢水和固體廢棄物的產生和排放。

3.根據權利要求1所述的無污水和固體廢物排放的晶體硅加工廢砂漿綜合處理技術，其特征在于：含SiC、Si為主的濾餅在干燥后，利用其中殘余的3～5的PEG作為粘合劑壓制成陶瓷毛坯，在氮化爐中氮化燒結成氮化硅結合碳化硅陶瓷材料；氮化燒結采用電加熱或微波加熱，使用H₂+N₂≥10～30+90～70％的工藝氣，燒結溫度為1100～1650℃，燒結時間2～160h；生產過程無污水和固體廢物排放。

4.根據權利要求1所述的無污水和固體廢物排放的晶體硅加工廢砂漿綜合處理技術，其特征在于：SiC、Si二元砂的碳化合成處理在添加催化劑的情況下，根據二元砂中的Si含量，按mol比Si∶C＝1∶1～3的比例配加碳素原料，在專門的合成設備中經800～2000℃，5～240分鐘完成反應，Si+C生成粒徑10～100nm的納米SiC；過量的C能防止Si氧化，反應剩余的C在400～800℃條件下氧化脫除；二元砂中原有的SiC基本保持原有形態；生產過程無污水和固體廢物排放。

5.根據權利要求4所述的無污水和固體廢物排放的晶體硅加工廢砂漿綜合處理技術，其特征在于：把SiC、Si二元砂碳化合成產物在洗滌液中按質量比10～60％充分混合、洗滌，分離微米SiC砂漿與納米SiC乳濁液，微米SiC砂采用原有粉體處理工藝處理，得到不同粒度的SiC微粉；納米SiC乳濁液經過干燥后得到納米SiC產品；洗滌液是純凈水或酒精；洗滌方法有超聲波洗滌或攪拌分散洗滌；生產過程無污水和固體廢物排放。

6.根據權利要求1所述的無污水和固體廢物排放的晶體硅加工廢砂漿綜合處理技術，其特征在于：含SiC、Si二元砂氮化合成是根據二元砂SiC、Si的Si元素總量，按mol比Si∶N₂＝1∶0.7～3的比例利用壓縮H₂+N₂≥10～30+90～70％的混合氮氣噴入氣流床反應器，在N₂等離子體的作用下，控制反應器工作溫度800～1800℃，按3SiC+2N₂＝Si₃N₄+3C和3Si+2N₂＝Si₃N₄進行連續反應，經過400～800℃氧化脫碳處理后，生成納米Si₃N₄；生產過程無污水和固體廢物排放。