[发明专利]一种碳化硅浮选剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅片线锯工艺产生的砂浆中的硅与碳化硅的粉体分离技术领域，尤其涉及一种碳化硅浮选剂及其制备方法。

背景技术

    各种硅片，包括单晶硅和多晶硅太阳能电池片、微电子产业用的硅晶圆，普遍采用钢丝线锯配合碳化硅磨料浆切割生产，一下简称砂浆。硅片厚度一般为0.22mm，目前还没有减薄的发展趋势，线锯缝宽度一般为0.18-0.30mm，这意味着将有20-60%的高纯硅料成为锯屑进入砂浆，其提取回收等于开辟一种新的规模可观的高纯硅原料来源。

    虽然回收高纯硅的效益可观，但是硅和碳化硅的物化性质较为接近，目前为止关于该项目的研究成果还很少，也没有实际生产成功的案例，需要进一步研究可行的用于实际生产的分离药剂和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳化硅浮选剂及其制备方法，使用该浮选剂碳化硅回收率高，碳化硅纯度高。

本发明的技术方案如下：

一种碳化硅浮选剂，其特征在于由下列重量份的原料制成：柴油40-42、十二烷基苯磺酸钠3-4、环烷酸钠2-5、煤油12-15、石油磺酸钠2-3、焦亚硫酸钠3-4、烷基酚聚氧乙烯醚2-3、甲醇40-50、乙醇30-35、助剂4-5、水30-35。所述的助剂由下列重量份的原料混合而成：12-15%盐酸溶液20-24、乙醇40-45、扩散剂MF 3-4、水100。

所述的碳化硅浮选剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将水、十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、甲醇、乙醇混合，加热至35-45℃，加入柴油、环烷酸钠、煤油、环烷酸钠、焦亚硫酸钠，搅拌均匀，加热至60-70℃，加入其他剩余成分，搅拌10-15分钟，即得。

使用该浮选剂时，浮选剂与砂浆重量比为1：2-3；将砂浆与浮选剂混合，以1000-1200rad/min 的转速搅拌4-6min，静置时体系分层，上层为碳化硅、中间为液体层、下层为硅，刮取上层碳化硅，收集下层硅而实现分离。

本发明的有益效果

本发明使用多种溶剂、浮选药剂和水，在表面活性剂的作用下，形成稳定的乳化体系，扩大了硅和碳化硅的界面张力的差别，将其二者分离；通过使用本发明的助剂，使得硅和碳化硅的分离更彻底，得到的碳化硅粉纯度更高。利用本发明药剂回收的碳化硅微粉达到与全新碳化硅微粉相同或相近的性能指标,并满足硅晶片工序的使用要求,达到完全替代新料的回收方法,不仅最大限度地提高了原材料的使用效率,降低了硅晶片的生产成本,而且避免了废砂浆排放给环境造成的污染。

具体实施方式

一种碳化硅浮选剂，由下列重量份（公斤）的原料制成：柴油41、十二烷基苯磺酸钠3.5、环烷酸钠3、煤油14、石油磺酸钠2.5、焦亚硫酸钠3.5、烷基酚聚氧乙烯醚2.5、甲醇45、乙醇33、助剂4.5、水33。所述的助剂由下列重量份（公斤）的原料混合而成：12-15%盐酸溶液20、乙醇40、扩散剂MF 4、水100。

所述的碳化硅浮选剂的制备方法，包括以下步骤：将水、十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、甲醇、乙醇混合，加热至40℃，加入柴油、环烷酸钠、煤油、环烷酸钠、焦亚硫酸钠，搅拌均匀，加热至65℃，加入其他剩余成分，搅拌13分钟，即得。

使用该浮选剂时，浮选剂与砂浆重量比为1：2.5；将砂浆与浮选剂混合，以1100rad/min 的转速搅拌5min，静置时体系分层，上层为碳化硅、中间为液体层、下层为硅，刮取上层碳化硅，收集下层硅而实现分离。

该实施例收集的碳化中残存的硅少于0.3%wt，砂浆中残存的碳化硅少于5%wt。