[发明专利]一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置。

背景技术

随着半导体工业的快速发展，高纯晶体硅材料得到了广泛应用，其中晶体硅是先被拉成单晶硅棒，然后切割成硅片用于制造芯片。近年来，随着全球石油、煤炭等能源日益紧张，太阳能逐渐成为本世纪最重要的新能源，全球的太阳能产业进入了高速发展期，制备太阳能电池时，需要将高纯硅铸成晶硅锭，然后切割成硅片，不管是半导体工业所用的单晶硅还是太阳能电池所用的多晶硅，都需要将高纯的晶体硅切割成硅片。在切割过程中，从理论上计算会有44％的晶体硅被切磨为高纯硅粉进入到了切割料浆中，而实际加工过程中会有高达50％-52％的晶体硅以硅粉的形式损失掉了。不论是用于电子级的单晶硅还是用于太阳能级的多晶硅都需要通过大量的能耗和高昂的成本制得。因此，随着半导体工业的稳步向前和太阳能产业的跳跃式发展，全球需要切割加工单晶硅和多晶硅的总量出现跳跃式增长，切割加工过程中产生的废料浆也逐年的显著增长。另一方面，随着硅片切割行业的重新洗牌以及利润的持续下降，硅片切割企业不约而同地打起来控制生产过程，降低生产成本的主意。如果能将废料浆中的高纯硅、聚乙二醇和碳化硅进行综合回收利用，将会减少环境污染，提高资源的利用率，特别是如能将切割废水中的硅粉得以有效地回收并再用于制造太阳能电池，对缓解我国太阳能多晶硅紧缺、减少多晶硅的进口量是很有意义的，这将产生可观的经济效益和社会效益，所以硅切割废水中原料的回收项目受到国内切片厂的大力追捧，硅切割废水回收企业一时间遍地开花。

单晶和多晶硅都是通过高能耗高成本得到的，且我国大部分单晶和多晶硅是依赖进口，所以切割废水中硅粉的回收价值远高于碳化硅和聚乙二醇，在切割过程中，50％的晶体硅以硅粉的形式进入切割废水中损失掉，研究开发适合中国经济现状和发展水平的安全、可靠、高效、低能耗、低投资、低成本的硅切割废水中硅粉和废水回收利用的装置及方法，有效地回收切割废水中的硅粉，不仅能够变废为宝、提高资源利用率、降低硅片的成本，还能缓解废水产生的环境污染问题，并对缓解我国硅原料紧缺、减少硅原料的进口量有重要社会意义和商业价值。鉴于此，我们提出一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，包括原料罐、过滤装置、输送泵、硅粉收集罐和干燥机，所述原料罐通过排料管与过滤装置相连，且排料管位于原料罐底部的中央位置，所述过滤装置包括储料槽，所述储料槽内部从上至下依次设有过滤板、过滤网和分离池，所述分离池的右侧壁上设有废液回收管，且废液回收管的出口与输送泵入口相连，所述输送泵出口通过输送管连接于原料罐右端侧壁，所述分离池左侧壁上设有硅粉收集管，且硅粉收集管的出口处连接于硅粉收集罐的入口，所述硅粉收集罐的出口与干燥机的进口相连接，所述分离池的右侧壁上还设有出水管，所述出水管位于废液回收管的上方，且出水管的出口处连接有回用水贮罐。

优选的，所述排料管上设有排料阀门。

优选的，所述过滤板顶部设有多组等距离排列的过滤孔，且过滤孔内设有石英砂助滤层。

优选的，所述过滤孔的个数为4-6个。

优选的，所述过滤网滑动连接于储料槽左右两侧壁上，且过滤网上设有把手。

优选的，所述废液回收管上设有输送阀门，所述硅粉收集管上设有出料阀门，所述出水管上设有出水阀门。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该硅切割废水中硅粉和废水回收利用装置，工作时，打开排料阀门，废液经排料管进入到储料槽内，通过石英砂助滤层内设有的石英砂过滤，将废液中的杂质过滤在过滤网上，经过滤后的废液进入分离池，之后打开输送阀门，同时启动输送泵，废液通过输送管再次进入原料罐内，进行二次过滤，保证废液内硅粉已被充分滤出，最后关闭输送阀门，打开出料阀门，硅粉沉淀物收集到硅粉收集罐中，启动干燥机，得到硅粉成品；同时打开出水阀门，二次过滤后的滤液进入到回用水贮罐中得到回用水。

本发明中，设置的石英砂助滤层内设有的石英砂，用于去除废液中的杂质，保证了硅粉成品的质量；设置的排料阀门、输送阀门、出料阀门和出水阀门，便于控制和操作整个硅粉和废水回收利用过程。