[發(fā)明專(zhuān)利]一種用晶體硅的碳化硅切割廢料制備含硅合金的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710052913.1 | 申請(qǐng)日： | 2017-01-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN106834765B | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-10-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 邢鵬飛;金星;孔劍;王敬強(qiáng);劉洋;高波;都興紅;涂贛峰 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 東北大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C22C1/02 | 分類(lèi)號(hào)： | C22C1/02;C22C1/06;C22C21/02;C22C23/00;C22C24/00;C22C18/00;C22C21/08;C22C21/00;C22C18/04 |
| 代理公司： | 大連理工大學(xué)專(zhuān)利中心 21200 | 代理人： | 梅洪玉 |
| 地址： | 110819 遼寧*** | 國(guó)省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 晶體 碳化硅 切割 廢料 制備 合金 方法 | ||
一種用晶體硅的碳化硅切割廢料制備含硅合金的方法，屬于二次資源利用的技術(shù)領(lǐng)域。具體制備方法為：先將晶體硅碳化硅切割廢料進(jìn)行分選富集，得到Si富集料和SiC富集料，或者對(duì)切割廢料不進(jìn)行任何處理，其次根據(jù)所需配制的含硅合金準(zhǔn)備其他金屬；然后，將其他金屬和Si富集料或切割廢料置于熔煉爐中進(jìn)行合金熔煉，待熔煉完全后進(jìn)行扒渣處理；最后，將合金熔體澆入模具中，冷卻，得到含硅合金。該方法實(shí)現(xiàn)了晶體硅的碳化硅切割廢料的高效回收利用，不僅變廢為寶，而且減少了環(huán)境污染。該方法具有流程短、能耗低、簡(jiǎn)單易行等優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及二次資源利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用晶體硅的碳化硅切割廢料制備含硅合金的方法。
背景技術(shù)
目前，晶體硅的切割技術(shù)主要以砂漿碳化硅切割為主，由于切割絲的直徑和所需硅片的厚度相差不大，所以在切割過(guò)程中有40％甚至50％的晶體硅以粉末的形式進(jìn)入到廢料漿中。雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)碳化硅切割廢料漿回收利用的方法較多，但是大多數(shù)的處理方法只是將廢料漿進(jìn)行固液分離，將分離得到的液體聚乙二醇(PEG)凈化除雜后返回切割工序，將分離得到的固體廢料中大顆粒的碳化硅進(jìn)行回收也返回切割工序，但是對(duì)剩下的細(xì)顆粒固體廢料目前還沒(méi)有得到很好的利用，這部分細(xì)顆粒固體廢料成為了晶體硅的碳化硅切割廢料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為切割廢料)。
隨著光伏行業(yè)的發(fā)展，晶體硅的需求量在逐年增加。可以看出切割晶體硅產(chǎn)生的碳化硅切割廢料也在逐年增長(zhǎng)。如果能夠?qū)@部分切割廢料進(jìn)行回收，用來(lái)制備含硅的合金，如鋁含硅合金(Al-Si)、鋰含硅合金(Li-Si)、鎂含硅合金(Mg-Si)、鋅含硅合金(Zn-Si)、釩含硅合金(V-Si)、鋁鎂含硅合金(Al-Mg-Si)、鋁鋰含硅合金(Al-Li-Si)、鋁硅鐵合金(Al-Si-Fe)、鋁硅稀土合金(Al-Si-Re)、鋁硅銅合金(Al-Si-Cu)、鋅鋁鎂含硅合金(Zn-Al-Mg-Si)，這樣不僅能減小環(huán)境污染，同時(shí)還能產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種用晶體硅的碳化硅切割廢料制備含硅合金的方法。該方法的主要工序如下：首先，將晶體硅碳化硅切割廢料進(jìn)行分選富集，得到Si富集料和SiC富集料，或者對(duì)切割廢料不進(jìn)行任何處理，其次根據(jù)所需配制的含硅合金準(zhǔn)備其他金屬；然后，將其他金屬和Si富集料或切割廢料置于熔煉爐中進(jìn)行合金熔煉，待熔煉完全后進(jìn)行扒渣處理；最后，將合金熔體澆入模具中，冷卻，得到含硅合金。
本發(fā)明的一種用晶體硅的碳化硅切割廢料制備含硅合金的方法，按以下步驟進(jìn)行：
步驟1：原料預(yù)處理
(1)將晶體硅碳化硅切割廢料進(jìn)行分選富集，得到Si富集料和SiC富集料；
(2)按照含硅合金的組分配比，配制含硅合金所需的除硅外的其他金屬；
步驟2：合金熔煉
(1)將部分其他金屬加入到熔煉爐中，升溫并使其熔化；
(2)待部分其他金屬完全熔化后，加入Si富集料，攪拌至Si富集料完全熔化；
(3)將剩余的其他金屬加入熔煉爐中，待剩余的其他金屬完全熔化后，攪拌至均勻，得到合金熔體；
步驟3：扒渣和澆注
合金熔體靜置10～150min，進(jìn)行扒渣，緩慢將合金熔體澆注到模具中，冷卻，得到含硅合金。
所述的步驟1中，所述的除硅外的其他金屬為鋁(Al)、鋰(Li)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、釩(V)、鈣(Ca)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鋇(Ba)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)、鉻(Cr)或稀土(RE)中的一種或幾種；混合使用時(shí)，比例為任意比；
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