[發明專利]一種太陽能晶體硅切割廢漿料回收再利用的方法

有效

• 申請號: 201710542774.0
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107324337B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 錢軍;吳明山;劉明權
• 申請（專利權）人: 鎮江環太硅科技有限公司
• 主分類號: C01B32/956
• 分類號: C01B32/956;C05G1/00;C08J11/06;C08L71/02
• 代理公司: 32256 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 任立

本發明公開了一種太陽能晶體硅切割廢漿料回收再利用的方法，涉及資源再生技術領域。晶體硅切割廢漿料的主要成分為聚乙二醇40~50%、硅粉20~25%、碳化硅25~35%和鐵屑2.5~3%，包括以下步驟：S1、對晶體硅切割廢漿料進行過濾，分離出聚乙二醇；S2、向過濾后的固形物中加入強堿，反應完全后進行過濾、水洗；S3、在濾液中加入腐殖酸，調節PH值，濃縮得到液體硅肥；S4、去除濾渣中的鐵屑；S5、對除雜后的物料進行水洗、烘干，得到高純度碳化硅。該方法能夠使晶體硅切割廢漿料得到充分利用，不僅解決了工業固廢的潛在威脅，而且高效、經濟地將聚乙二醇、硅粉和碳化硅分離，實現了資源再生的目的。

技術領域

本發明涉及資源再生技術領域，特別是涉及一種太陽能晶體硅切割廢漿料回收再利用的方法。

背景技術

隨著社會的發展，以晶體硅太陽能電池為代表的光伏行業得到了飛速的發展，而晶體硅切片是制備晶體硅太陽能電池的重要環節之一，在這一過程中有45%以上的硅料進入切割液中，形成切割廢漿料，無法再次使用。因此，如何有效地回收利用好晶體硅的切割廢漿料對于降低光伏材料生產成本、節約資源有著十分重要的意義。

由于切割廢漿料中的硅粉和碳化硅極難分離，因此很多處置方法都是將兩者混雜在一起處理。例如，專利號為ZL2015102722072.9的中國發明專利“一種用晶體硅切割廢料生產鉻系鐵合金的方法”和專利號為ZL201410747252.0的 “一種光伏硅線切割廢料燒結碳化硅陶瓷的生產工藝”，分別介紹了兩種處理切割廢料中硅粉和碳化硅的方法，但是這兩種方法都涉及到高溫，能耗較高。更有將硅粉和碳化硅制成廉價的免燒磚的工藝，如專利號為為ZL201410071463.7的“一種以單/多晶硅切割廢料為主要原料的免燒磚”。

此外，專利號為ZL201310031510.0的中國發明專利“一種用晶體硅切割廢料電熱冶金制備太陽能多晶硅的方法”，和專利號為ZL201510726067.8的“一種利用多晶硅切割廢料制備碳化硅粉的方法”，分別介紹了兩種將硅粉和碳化硅轉化為硅和碳化硅的方法，但是這兩種方法都需要對石英坩堝進行高溫熔煉，生產成本極高。而專利號為ZL201610219288.0的“一種多晶硅切割廢料處理方法”，介紹了一種分離切割廢料中硅和碳化硅的方法，通過加入氫氧化鈉，將硅和碳化硅分離，但是對生產的硅酸鈉的用途卻沒有明確的處置辦法，僅僅提出可以用來制備水玻璃或白炭黑，而這兩種目標產物還需要多個步驟才能實現，成本高。

在專利號為ZL201010280712.5的中國發明專利“由單晶硅和多晶硅切割廢料中回收硅和碳化硅的方法”中，介紹了一種真正的分離硅粉和碳化硅的方法，但是在分離過程中需要使用到分離柱、萃取劑等材料或設備，實際的分離成本極高，不具備經濟可行性。

另一方面，硅作為地球上含量第二的重要元素，是除了氮、磷、鉀之外植物所必須的第四大營養元素。尤其是對水稻這類喜硅植物來說，在其生長過程中及時補充硅元素可以形成硅質細胞，明顯增強作物的抗病性、抗倒伏能力等。此外，硅的存在還可以促進植物對其他營養成分的吸收，增強植物光合作用，達到進一步提高作物產量的作用。目前，市場上的硅肥主要是以高爐礦渣為原料的“枸溶性”硅肥，其可溶性硅含量極低，肥效很差。因此，如何提高硅肥的有效性一直是制約硅肥發展的瓶頸。

專利號為ZL200810238522.X的中國發明專利“一種液體硅肥及其生產工藝”，是由工業原料硅酸鉀或硅酸鈉配合其他輔料制得。在生產時通過添加生化黃腐酸、螯合劑、微量元素、尿素等輔料混合制得液體硅肥。其主要作用成分“可溶性硅”和其他輔料均是直接購買所得，從成本上講，不具備競爭力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是晶體硅切割廢漿料的處置問題，克服現有技術的缺點，本發明提供一種太陽能晶體硅切割廢漿料回收再利用的方法，能夠使晶體硅切割廢漿料得到充分的利用，高效、經濟地將聚乙二醇、硅粉和碳化硅分離，以實現資源再生的目的。