[发明专利]一种分离砂浆中硅和碳化硅的药剂及其制备方法

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，尤其涉及一种分离砂浆中硅和碳化硅的药剂及其制备方法。

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分离砂浆中硅和碳化硅的药剂及其制备方法，使用该药剂碳化硅回收率高，回收的碳化硅纯度高。

本发明的技术方案如下：

一种分离砂浆中硅和碳化硅的药剂，其特征在于由下列重量份的原料制成：煤油20-24、正辛醇12-14、羧甲基纤维素1-2、松醇油4-5、乙硫氨酯1-2、二异丙基萘磺酸钠3-4、苯并噻唑硫醇2-4、甲醇30-35、柴油40-45、助剂4-5、水25-30。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。

所述的分离砂浆中硅和碳化硅的药剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将水、正辛醇、二异丙基萘磺酸钠、甲醇混合，加热至35-45℃，加入煤油、羧甲基纤维素、松醇油、乙硫氨酯、柴油，搅拌均匀，加热至70-80℃，加入其他剩余成分，搅拌15-18分钟，即得。

使用该浮选剂时，浮选剂与砂浆用量比例为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、下层为硅粉，刮取上层碳化硅粉，收集下层硅粉而实现分离。

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，改变了硅和碳化硅的界面张力，从而将二者分离；通过使用本发明的助剂，使得硅和碳化硅的分离更彻底，得到的碳化硅纯度更高，优于生产所需碳化硅微粉原料的标准,极大地提高了企业的经济效益。

具体实施方式

一种分离砂浆中硅和碳化硅的药剂，由下列重量份（公斤）的原料制成：煤油22、正辛醇13、羧甲基纤维素1.5、松醇油4.5、乙硫氨酯1.5、二异丙基萘磺酸钠3.5、苯并噻唑硫醇3、甲醇33、柴油43、助剂4.5、水28。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。

所述的分离砂浆中硅和碳化硅的药剂的制备方法，包括以下步骤：将水、正辛醇、二异丙基萘磺酸钠、甲醇混合，加热至40℃，加入煤油、羧甲基纤维素、松醇油、乙硫氨酯、柴油，搅拌均匀，加热至75℃，加入其他剩余成分，搅拌17分钟，即得。

使用该浮选剂时，浮选剂与砂浆用量比例为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、下层为硅粉，刮取上层碳化硅粉，收集下层硅粉而实现分离。

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