[发明专利]一种晶体硅金刚石线切割废料浆回收再利用的方法

权利要求书

1.一种晶体硅金刚石线切割废料浆回收再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将晶体硅金刚石线切割废料浆进行固液分离，得到固体物料；其中晶体硅是指制备太阳能电池用的太阳能级多晶硅和单晶硅；切割废料浆是指用金刚石线切割晶体硅产生的废料浆；晶体硅金刚石线切割废料浆成分，按质量百分含量为：水料为5～20wt％，固体物料为80～95wt％；其中，水料为水和分散剂，固体物料成分按质量百分含量为：硅为86～99wt％，二氧化硅为0～10wt％，Fe为1～3wt％，游离碳为0～1wt％；

步骤2，按重量比，酸液：固体物料＝(5～20):1，将固体物料进行酸洗，得到净化物料；其中，酸液为盐酸或/和硫酸，酸液的重量浓度为5～30wt％；酸洗采用超声酸洗，除去固体物料中的铁和氧化铁杂质，超声酸洗的条件为：频率45～200kHz，酸洗时间为0.5～4h；酸液为盐酸和硫酸时，按质量比，盐酸：硫酸＝(1～2)：(1～3)；

步骤3，将净化物料水洗至PH值为6～7后，再进行固液分离得到水洗物料；其中，水洗物料的含水率30wt％；

步骤4，按重量比，水洗物料：高纯碳粉：粘结剂＝1：(0～20％)：(0.5～2.5％)进行配料，混合均匀后，压制成团块；压制方法采用常规压制或真空压制方法，压制压力为0.2～500MPa；碳粉的纯度99％，粒度为20m～50m；团块的形状：长轴为30～80mm、短轴为10～20mm椭圆形；粘结剂为水和/或纤维素，当粘结剂为水和纤维素时，按质量比，水：纤维素＝(1～2)：(1～2)；

步骤5，将团块烘干，烘干后的团块含水率5wt％；其中，烘干温度为50～200℃，烘干时间为2～12h；

步骤6，将烘干后的团块，在高于1430℃的条件下，进行熔炼，制成工业硅块或高纯硅块；采用真空感应炉、常压感应炉、电弧炉或电阻炉进行熔炼，其中，采用真空感应炉时，熔炼真空度为0.1～10Pa，熔炼温度为1450℃～1600℃，保温时间为0.5～2h；采用常压感应炉时，熔炼温度为1430℃～2000℃，保温时间为1～3h；采用电弧炉时，温度为1600℃～3000℃，保温时间为1～3h；采用电阻炉时，熔炼温度为1500℃～2500℃，保温时间为2～5h；

步骤7，在真空度≤1000Pa、温度＞1450℃、冷却速率≤200mm/min条件下，将工业硅块或高纯硅块进行定向凝固，出炉冷却后将硅锭底部和顶部杂质切除，得到高纯硅或太阳能级晶体硅。

2.根据权利要求1所述的晶体硅金刚石线切割废料浆回收再利用的方法，其特征在于，所述的步骤1中，固液分离采用重力沉降或板框压滤的方式，其中，重力沉降的时间为4～10h，板框压滤的进料压力为0.5～1.5MPa。

3.根据权利要求1所述的晶体硅金刚石线切割废料浆回收再利用的方法，其特征在于，所述的步骤3中，固液分离的方式为真空抽滤或加压过滤，其中，真空抽滤的真空度为0.01～0.05MPa；加压过滤的压力为0.3～1MPa。

4.根据权利要求1所述的晶体硅金刚石线切割废料浆回收再利用的方法，其特征在于，所述的步骤6中，工业硅块中硅含量为97.0～99.9wt％，高纯硅块中硅含量为99.9～99.999wt％。

5.根据权利要求1所述的晶体硅金刚石线切割废料浆回收再利用的方法，其特征在于，所述的步骤7中，高纯硅中硅含量为99.9～99.999wt％，太阳能级晶体硅中硅含量≥99.9999wt％。