[發明專利]一種單/多晶硅切割廢料的綜合處理方法

有效

• 申請號: 202010035414.3
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111196696B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 胡拓平;方勇;王瑩蓉;吳海濤;張平
• 申請（專利權）人: 江蘇匯豐混凝土有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/04
• 代理公司: 蘇州簡專知識產權代理事務所(普通合伙) 32406
• 代理人: 蘭仙梅

本發明涉及資源化的綜合利用，具體涉及到一種單/多晶硅切割廢料的綜合處理方法。將單/多晶硅切割廢料和粉煤灰粉料經過烘干、脫磷處理后，與水泥、黃砂、碎石或卵石、鋁酸鈉、水等混合攪拌均勻后，用免燒磚機制成磚坯。該單/多晶硅切割廢料的綜合處理方法具有以下優點：（1）、利用溫度梯度自然排風，通過摻入粉煤灰降低粉體中活性物質的濃度和避免與空氣的充分接觸，保證烘干過程的安全性；（2）、多晶硅切割廢料在加熱過程中，過氧化氫分解，原位氧化了硅單質，使得粉體的水化活性提高，且避免了體積膨脹對混凝土重量的影響。

技術領域

本發明涉及資源化的綜合利用，具體涉及到一種單/多晶硅切割廢料的綜合處理方法。

背景技術

在多晶硅企業的生產過程中，因切割操作產生大量的廢水，這些廢水中會殘留大量的硅粉，壓濾操作后形成含水率為20-30%的膏狀物，切割廢料中的硅粉粒度處于微米級與亞微米級區間，且多以無定型的形式存在，由于這些硅粉具有較高的活性，因此多晶硅切割廢料被列入國家危險固體廢棄物名錄。

多晶硅切割廢料中殘留的硅單質的純度一般為97%左右，在處理過程中混入了Al、Fe、Ca、P、B等其他元素，已難以回收作為多晶硅的原料。盡管多晶硅切割廢料可作為硅鋼生產的替代原料，有著較高的附加值，但用量極低，與全國每年排放的大量多晶硅切割廢料難以匹配。

水泥混凝土是固體廢棄物的較佳處理途徑，其對固體廢棄物的穩定性要求相對較低、且處理量大，可以大幅度的吸納固體廢棄物。但是由于在廢水的處理過程中，由于使用了Fenton試劑，因此硅粉中會殘留部分的過氧化氫，過氧化氫不穩定，分解釋放氧氣，導致混凝土膨脹。

此外，多晶硅切割廢料中常含有硼、磷等雜質，對混凝土的凝結時間產生一定影響，因此多晶硅企業的硅粉廢料至今還難以應用于水泥混凝土中。

發明內容

為了克服背景技術中存在的缺陷，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種單/多晶硅切割廢料的綜合處理方法，其特征在于：所述綜合處理方法包括以下步驟：

（1）將單/多晶硅切割廢料與粉煤灰混合，采用隧道爐作為烘干設備，隧道爐中采用自然排風；

（2）烘干過程中，在煙氣排出通道中加裝脫磷噴霧料床，所述料床采用噴霧的石灰石料床；

（3）將單/多晶硅切割廢料和粉煤灰粉料經過烘干、脫磷處理后，與水泥、黃砂、碎石或卵石、鋁酸鈉和水混合攪拌均勻后，用免燒磚機制成磚坯，在溫度為45-50攝氏度下養護6小時；

（4）：將步驟（3）制備的磚坯在溫度140~150攝氏度，壓力1~1.2兆帕下，進一步蒸壓養護8-10小時，制備成免燒磚，完成單/多晶硅切割廢料的綜合處理。

優選的所述單/多晶硅切割廢料與粉煤灰按重量比1：2~3的比例混合，攪拌，所述烘干過程在60-80攝氏度隧道爐中烘干，所述烘干時間為2-3小時。

優選的所述單/多晶硅切割廢料來自半導體工業和太陽能產業用單晶硅和多晶硅片切削加工過程中產生的廢料。

優選的所述脫磷原料采用采石場排放的含有黏土物質的石灰石粉。

優選的所述制備免燒磚坯所需各原料組分的按照重量份：

經處理的單/多晶硅切割廢料和粉煤灰混合粉料 30～40份

水泥 18～28份

黃砂 17～32份

碎石或卵石 13～20份

鋁酸鈉 0.06~0.08份

水 9～18份。