CN104176737B - 一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法 - Google Patents
一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104176737B CN104176737B CN201410387339.1A CN201410387339A CN104176737B CN 104176737 B CN104176737 B CN 104176737B CN 201410387339 A CN201410387339 A CN 201410387339A CN 104176737 B CN104176737 B CN 104176737B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silica flour
- silicon powder
- separation
- mixture
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法，采用以下技术方案：将线切割废砂浆进行固液分离得到固体混合物，加入二硫化碳乙醇溶液洗除悬浮杂质，得到混合砂粉，对所得混合砂粉进行磁选分离，去除铁及铁的氧化物、以及金属杂质，进行酸清洗，溶液浮选和重力分选，回收悬浮物，然后用乙醇洗涤悬浮物，干燥，即得到高纯度的硅粉。本发明中固液分离工序、磁选分离工序、酸清洗工序、溶液浮选工序等步骤对硅粉回收工艺进行了有效整合，使工艺简洁，操作可控，经济性能优异且无二次污染，本发明提供的从切割废砂浆中回收硅粉的方法，硅粉回收率高于80％，硅粉单体含量高于99％，可用作太阳能硅片的原料，适于工业中推广应用。
Description
技术领域：
本发明涉及太阳能硅片切割领域，特别涉及一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法。
背景技术：
随着太阳能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，降低生产成本的牌。最直接的就是对三大辅料中的切割液和碳化硅微粉的回收再利用。
太阳能电池片普遍采用多线锯配合砂浆切割生产，线切割中使用的砂浆通常是由矿物油或者聚乙二醇(PEG)等带有一定粘度的介质与SiC磨料粉混合而成；线锯丝径一般为0.18mm，产生的锯缝宽度一般为0.2～0.3mm，而当前太阳能电池硅片的厚度为0.18～0.22mm，这意味着在硅片线切割过程中超过50％的硅料成为锯屑进人砂浆。为了进一步降低太阳能电池的成本，国内外已对废线锯砂浆的回收利用进行了一些研究，其中针对废砂浆中SiC、PEG回收的研究比较多，并已进入硅片切割生产***或形成专业化回收厂商；而对在线锯过程中混入砂浆的那部分硅料的回收则研究相对得较少，至今亦未见有生产应用。中国专利CN2010138035公开了“硅片切割废砂浆的回收处理方法”，其中涉及的硅粉回收成品含量仅为90％，其纯度远远达不到太阳级硅料的要求。CN101130237提供“一种从切割废砂浆中回收硅粉和碳化硅粉的方法”，它涉及对废砂浆进行固液分离，通过有机溶剂去除废料中的悬浮剂和粘结剂，对固态砂料进行气流浮选，得到一定纯度的硅粉末，迸一步对该硅粉末进行液体浮选和重力分选，再将分选出的硅粉进行酸洗，获得高纯度的硅粉。将重力分选得到的碳化硅与金属的混合粉末进行磁力分选，可获得纯的碳化硅粉末。该专利采用气流浮选技术和液相重力浮选技术分离碳化硅粉和硅粉，最终可得到纯度大于98％(质量分数)的硅粉。这样的纯度离太阳级硅料的要求还有很大距离。
发明内容：
发明目的：针对现有技术中的缺陷，提供一种可工业操作的从线切割废砂浆中分离提取高纯硅粉的方法。
为实现上述发明目的，一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法，采用以下技术方案：
(1)固液分离工序：先将线切割废砂浆进行固液分离得到固体混合物，滤液循环至切割液进行循环利用；在所述固体混合物中加入二硫化碳乙醇溶液进行搅拌稀释，洗除悬浮杂质，过滤，乙醇洗涤，再次过滤，得到混合砂粉，洗液收集回收再利用；所述二硫化碳乙醇溶液的重量浓度为2％～10％；
(2)磁选分离工序：对所得混合砂粉进行磁选分离，去除铁及铁的氧化物、以及以铁为基，含Cr、Ni、Ti、Mn等多种合金元素的金属杂质，得到硅粉和碳化硅粉的混合物A；
(3)酸清洗工序：向上述硅粉和碳化硅粉混合物A中加入重量浓度为2～10％的氢氟酸溶液，搅拌，反应，去除微量金属杂质和少量氧化硅杂质，进行水洗，得到硅粉和碳化硅粉的混合物B；
(4)溶液浮选工序：对上述所得硅粉和碳化硅粉的混合物B，加入三溴甲烷乙醇溶液进行浮选和重力分选，回收悬浮物，该过程重复二次以上，然后用乙醇洗涤，干燥，即可得到高纯度的硅粉，所述三溴甲烷乙醇溶液密度控制在2.4～3.1g/cm3。
本发明与现有技术相比，首先利用二硫化碳乙醇溶液对固液分离工序中所得固体混合物进行洗涤，不仅可去除悬浮物、粘接物、絮凝物，分散剂等有机杂质，同时去除生产中产生的少量硫、磷等无机杂质物，为后续获取高品质硅粉提供有力保障。
本发明中固液分离工序、磁选分离工序、酸清洗工序、溶液浮选工序等步骤对硅粉回收工艺进行了有效整合，使工艺简洁，操作可控，经济性能优异且无二次污染。
根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果：本发明提供的从切割废砂浆中回收硅粉的方法，硅粉回收率高于80％，硅粉单体含量高于99％，可用作太阳能硅片的原料，该方法适于工业中推广应用。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明做进一步地详细说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
实施例1：
线切割废砂浆组成为(重量％)：PEG为45％，硅粉6.5％，碳化硅磨粒46.6％，金属1.5％，未知物0.4％。取1吨废切割砂浆。
(1)固液分离工序：先将线切割废砂浆进行固液分离，得到固体混合物542kg，滤液循环至切割液进行循环利用；在所述固体混合物中加入二硫化碳乙醇溶液(重量2％)进行搅拌稀释，洗除悬浮杂质，过滤，乙醇洗涤，再次过滤，得到混合砂粉535kg，洗液收集回收再利用；
(2)磁选分离工序：对所得混合砂粉进行磁选分离，去除铁及铁的氧化物、以及以铁为基，含Cr、Ni、Ti、Mn等多种合金元素的金属杂质，得到硅粉和碳化硅粉的混合物A520.2kg；
(3)酸清洗工序：向上述硅粉和碳化硅粉混合物A中加入重量浓度为2％的氢氟酸溶液，搅拌，反应，去除微量金属杂质和少量氧化硅杂质，进行水洗，得到硅粉和碳化硅粉的混合物B519.6kg；
(4)溶液浮选工序：对上述所得硅粉和碳化硅粉的混合物B，加入三溴甲烷乙醇溶液(密度为2.48g/cm3)进行浮选和重力分选，回收悬浮物，该过程重复二次以上，然后用乙醇洗涤，干燥，即可得到高纯度的硅粉62.5kg，含量为99.3％，其中碳化硅低于0.1％，金属含量低于0.1％。
实施例2：
线切割废砂浆组成为(重量％)：PEG为45％，硅粉6.5％，碳化硅磨粒46.6％，金属1.5％，未知物0.4％。取1吨废切割砂浆。
(1)固液分离工序：先将线切割废砂浆进行固液分离，得到固体混合物542kg，滤液循环至切割液进行循环利用；在所述固体混合物中加入二硫化碳乙醇溶液(重量5％)进行搅拌稀释，洗除悬浮杂质，过滤，乙醇洗涤，再次过滤，得到混合砂粉534.6kg，洗液收集回收再利用；
(2)磁选分离工序：对所得混合砂粉进行磁选分离，去除铁及铁的氧化物、以及以铁为基，含Cr、Ni、Ti、Mn等多种合金元素的金属杂质，得到硅粉和碳化硅粉的混合物A519.7kg；
(3)酸清洗工序：向上述硅粉和碳化硅粉混合物A中加入重量浓度为5％的氢氟酸溶液，搅拌，反应，去除微量金属杂质和少量氧化硅杂质，进行水洗，得到硅粉和碳化硅粉的混合物B519.0kg；
(4)溶液浮选工序：对上述所得硅粉和碳化硅粉的混合物B，加入三溴甲烷乙醇溶液(密度为2.48g/cm3)进行浮选和重力分选，回收悬浮物，该过程重复二次以上，然后用乙醇洗涤，干燥，即可得到高纯度的硅粉61.0kg，含量为99.5％，其中碳化硅低于0.1％，金属含量低于0.1％。
Claims (3)
1.一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法，其特征在于，采用以下技术方案：
（1）固液分离工序：先将线切割废砂浆进行固液分离得到固体混合物，滤液循环至切割液进行循环利用；在所述固体混合物中加入二硫化碳乙醇溶液进行搅拌稀释，所述二硫化碳乙醇溶液的重量浓度为2%，或者二硫化碳乙醇溶液的重量浓度为5%，洗除悬浮杂质，过滤，乙醇洗涤，再次过滤，得到混合砂粉，洗液收集回收再利用；
（2）磁选分离工序：对所得混合砂粉进行磁选分离，去除铁及铁的氧化物、以及以铁为基，含Cr、Ni、Ti、Mn多种合金元素的金属杂质，得到硅粉和碳化硅粉的混合物A；
（3）酸清洗工序：向上述硅粉和碳化硅粉混合物A中加入氢氟酸溶液，搅拌，反应，去除微量金属杂质和少量氧化硅杂质，得到硅粉和碳化硅粉的混合物B；
（4）溶液浮选工序：对上述所得硅粉和碳化硅粉的混合物B，加入三溴甲烷乙醇溶液进行浮选和重力分选，回收悬浮物，该过程重复二次以上，然后用乙醇洗涤悬浮物，干燥，即可得到高纯度的硅粉。
2.根据权利要求1所述一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法，其特征在于：氢氟酸溶液重量浓度为2~10%的。
3.根据权利要求1所述一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法，其特征在于：三溴甲烷乙醇溶液密度控制在2.4~3.1g/cm3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410387339.1A CN104176737B (zh) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | 一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410387339.1A CN104176737B (zh) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | 一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104176737A CN104176737A (zh) | 2014-12-03 |
| CN104176737B true CN104176737B (zh) | 2017-02-08 |
Family
ID=51958130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410387339.1A Expired - Fee Related CN104176737B (zh) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | 一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104176737B (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105312147A (zh) * | 2014-12-29 | 2016-02-10 | 江西金辉环保科技有限公司 | 一种钽铌矿废石中微量(Ta,Nb)2O5的提取方法 |
| CN104909370B (zh) * | 2015-06-01 | 2017-03-22 | 北京科技大学 | 一种从工业硅精炼渣中分选单质硅的方法 |
| CN106430210A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 江西恩克新材料股份有限公司 | 一种去除晶硅线切割用碳化硅微粉中铁、硅杂质的方法 |
| CN106966396A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-21 | 长安大学 | 一种用于分离硅与碳化硅的重液及硅与碳化硅的分离方法 |
| CN107601509A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-01-19 | 新疆大学 | 碳化硅微粉中铁离子的去除方法 |
| CN107716431B (zh) * | 2017-10-30 | 2020-02-14 | 镇江环太硅科技有限公司 | 一种多晶片料清洗方法 |
| CN108285147A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-17 | 河南易成新能源股份有限公司 | 从晶体硅砂浆切割废料中提取高纯硅粉的方法 |
| CN108675305A (zh) * | 2018-05-26 | 2018-10-19 | 河南易成新能源股份有限公司 | 一种用碳化硅切割晶体硅废砂浆制备高纯硅的方法 |
| CN109110765B (zh) * | 2018-10-08 | 2020-09-08 | 山东第一医科大学(山东省医学科学院) | 一种从硅片切割废砂混合物中提取硅粉和碳化硅的方法 |
| CN110950343B (zh) * | 2019-11-19 | 2021-07-20 | 黄冈师范学院 | 一种从氧化锆副产硅灰中分离提纯球形SiO2的方法 |
| CN111086991B (zh) * | 2019-12-30 | 2024-05-28 | 江苏载驰科技股份有限公司 | 一种利用光伏产业硅废料制备高纯微纳米硅粉的方法及装置 |
| CN111453764B (zh) * | 2020-06-03 | 2022-04-26 | 福建阿石创新材料股份有限公司 | 一种从ito蒸镀料切割废液中回收ito粉末的方法 |
| CN111822154B (zh) * | 2020-07-30 | 2023-10-13 | 济南大学 | 一种从硅渣中浮选硅的方法 |
| CN113353938A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-09-07 | 湖北麦格森特新材料科技有限公司 | 一种高纯硅的提纯工艺方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100528488C (zh) * | 2007-09-11 | 2009-08-19 | 西安交通大学 | 一种从切割废砂浆中回收硅粉和碳化硅粉的方法 |
| CN102530948B (zh) * | 2012-01-04 | 2013-07-10 | 浙江大学 | 一种从硅片切割锯屑中回收硅的方法 |
-
2014
- 2014-08-07 CN CN201410387339.1A patent/CN104176737B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104176737A (zh) | 2014-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104176737B (zh) | 一种从切割废砂浆中回收硅粉的方法 | |
| CN101033066B (zh) | 碳化硅微粉回收的方法 | |
| US7223344B2 (en) | Method for treating an exhausted glycol-based slurry | |
| US8354088B2 (en) | Methods and apparatus for recovery of silicon and silicon carbide from spent wafer-sawing slurry | |
| CN101691216B (zh) | 一种从线切割废砂浆中回收碳化硅联产白炭黑的方法 | |
| US8034313B2 (en) | Recovery method of silicon slurry | |
| US20100068115A1 (en) | Silicon reclamation apparatus and method of reclaiming silicon | |
| CN101817526B (zh) | 一种硅晶切割废液中回收聚乙二醇及碳化硅的方法 | |
| CN102351184A (zh) | 从硅料线切割废砂浆中回收碳化硅、高纯硅和分散液的方法 | |
| JP2011132050A (ja) | 精製シリコン含有粉末回収方法 | |
| JP4966938B2 (ja) | シリコンの再生方法 | |
| CN102275930B (zh) | 硅粉回收方法 | |
| CN106082233A (zh) | 从金刚线切割浆料中回收硅粉的方法 | |
| CN102211769A (zh) | 光伏电池晶体硅加工废砂浆综合处理新方法 | |
| CN102275926B (zh) | 硅粉回收方法 | |
| JP2011218503A (ja) | シリコン含有廃液処理方法 | |
| JP6431979B2 (ja) | ブリケットの製造方法及びこれを用いて製造されたブリケット | |
| CN102390832A (zh) | 一种处理三氯氢硅合成过程产生的废弃硅粉的方法 | |
| WO2009081725A1 (ja) | シリコン再生方法 | |
| US20130272945A1 (en) | Method for Producing Silicon Chloride from Silicon Sludge | |
| CN106583031A (zh) | 一种碳化硅回收砂提纯硅粉工艺 | |
| EP3060521B1 (en) | Non-chemical method for recovering silicon carbide particles | |
| KR102647640B1 (ko) | 실리콘 슬러지로부터 고순도 실리콘 분말 회수 및 정제 방법 | |
| JP5286095B2 (ja) | シリコンスラッジ回収方法およびシリコン加工装置 | |
| CN104120026A (zh) | 一种SiC切割液废砂浆的综合回收利用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170208 Termination date: 20180807 |