[发明专利]一种单晶硅线切割废砂浆的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单晶硅线切割废砂浆的回收方法，属于光伏行业废砂浆回收领域。

背景技术

在太阳能光伏行业中，砂浆是硅片切割中比较大的耗材，砂浆的成分为碳化硅（俗称金刚砂）和主要成分为聚乙二醇的切割液，如果使用后就废弃将造成很大的资源浪费和环境污染。

目前现有技术利用沉降离心、化学清洗、絮凝过滤、精馏、萃取、旋风分级等方法只回收得到符合生产标准的切割液和SiC微粉。由于Si和SiC这两种固相组元的理化性质相近，目前还没有方法将砂浆中的切割液、SiC和Si粉同时回收的方法。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种主要依靠物理方法分离，并能够同时回收废砂浆中切割液、SiC和Si的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为按照以下步骤进行：

第一步：将废砂浆搅拌加热至75℃～120℃，保温20min～60min，进行固液分离，得到一级悬浮液和一级固体颗粒；

第二步：搅拌加热所述一级悬浮液至40℃～60℃，过滤，得到二级悬浮液和二级固体颗粒；

第三步：将所述二级悬浮液搅拌加热至40℃～75℃，而后使用中空纤维膜进行超滤，得到三级悬浮液和三级固体颗粒；

第四步：将所述三级悬浮液在65℃～90℃下蒸发至无水，得到切割液；

第五步：将所述一级固体颗粒、二级固体颗粒和三级固体颗粒加入水中，超声混匀25min-45min，得到固体颗粒悬浮液；

第六步：将所述固体颗粒悬浮液加入浮选药剂，搅拌12min～45min，静置45min～90min，进行浮选，得到浮选物和沉淀产物；

第七步：将所述浮选物烘干得到碳化硅，同时将所述沉淀产物依次进行酸洗，水洗，烘干后得到硅粉。

固液分离设备采用过滤式离心机或沉降式离心机。

过滤设备采用板框压滤机。

中空纤维膜超滤采用聚丙烯腈中空纤维膜，其截留分子量为67000道尔顿，孔径为0.01微米。

浮选药剂由捕捉剂和起泡剂组成；所述捕捉剂是对碳化硅有选择性的脂肪酸，摩尔终浓度为0.15 mol/L～0.4 mol/L；所述起泡剂为带支链的长链脂肪醇，摩尔终浓度为0.05 mol/L～0.25 mol/L。

捕捉剂为十二烷酸或亚油酸；所述的起泡剂为异丙醇或仲辛醇。

浮选药剂温度为60℃-80℃。

酸洗为使用重量百分比为26%～31%的盐酸水溶液酸洗1～3小时。

本发明与现有技术相比具有的有益效果为：

同时回收砂浆中的切割液、SiC和Si粉，实现它们的循环利用，这样既增加原料液的使用率，降低硅晶片的制造成本，又减少环境污染。

主要用物理方法回收废砂浆，保证了切割液的性能和降低了Si粉和SiC粉的损耗。

具体实施方式

一种单晶硅线切割废砂浆的回收方法，按照以下步骤进行：

第一步：将废砂浆搅拌加热至75℃～120℃，保温20min～60min，进行固液分离，得到一级悬浮液和一级固体颗粒；

第二步：搅拌加热所述一级悬浮液至40℃～60℃，过滤，得到二级悬浮液和二级固体颗粒；

第三步：将所述二级悬浮液搅拌加热至40℃～75℃，而后使用中空纤维膜进行超滤，得到三级悬浮液和三级固体颗粒；

第四步：将所述三级悬浮液在65℃～90℃下蒸发至无水，得到切割液；

第五步：将所述一级固体颗粒、二级固体颗粒和三级固体颗粒加入水中，超声混匀25min-45min，得到固体颗粒悬浮液；

第六步：将所述固体颗粒悬浮液加入浮选药剂，搅拌12min～45min，静置45min～90min，进行浮选，得到浮选物和沉淀产物；

第七步：将所述浮选物烘干得到碳化硅，同时将所述沉淀产物依次进行酸洗，水洗，烘干后得到硅粉。

固液分离设备采用过滤式离心机或沉降式离心机。

过滤设备采用板框压滤机。

中空纤维膜超滤采用聚丙烯腈中空纤维膜，其截留分子量为67000道尔顿，孔径为0.01微米。

浮选药剂由捕捉剂和起泡剂组成；所述捕捉剂是对碳化硅有选择性的脂肪酸，摩尔终浓度为0.15 mol/L～0.4 mol/L；所述起泡剂为带支链的长链脂肪醇，摩尔终浓度为0.05 mol/L～0.25 mol/L。