專利名稱：一種回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從單晶硅棒或多晶硅錠生產硅片過程中產生的廢砂漿中回收出硅粉和碳化硅粉的超聲波分離設備。
背景技術：
CN101130237A公開了“一種從切割廢砂漿中回收硅料和硅化硅粉的方法”，該方法主要經丙酮溶解、清洗、離心分離、氣流浮選、液體浮選和重力分選等步驟獲得硅料和硅化硅粉，該方法過程復雜，較難操作且獲得硅料的純度尚欠理想。CN101879481A公開了“一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法”，該方法主要通過電選設備利用硅粉和其它固體雜質如碳化硅、金剛石的介電系數的區(qū)別進行電選分離，將分離所得到的硅粉進行熔化。采用該工藝硅粉和碳化硅分離度有限，很難達到高純度硅粉要求，不能用來制備單晶硅或多晶硅。CN200920036196. 4公開了一種超聲波分離裝置，是在分離液槽的底板上設N個孔，在N個孔中焊接振頭，通過螺栓將振頭、壓電陶瓷片、壓塊三者連接成一體。其結構較簡單，只能應用于中藥有效成分的分離。目前還沒有回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置的報導。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單，便于操作；成本低，分離效果好的從切割廢砂漿中回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離設備，實現獲得的硅粉能滿足使用要求。本發(fā)明的技術方案包括由均壓進水筒和下、中、上三個超聲波換能椎形筒體及溢流筒構成的分離塔；在下超聲波換能椎形筒體下部設有中砂流出裝置，在中超聲波換能椎形筒體下部的下椎體上設有細砂流出裝置，在上超聲波換能椎形筒體下部的下椎體上設有細砂上升擋板，所述中砂流出裝置、細砂流出裝置和細砂上升擋板的上端設有連通上、下兩個換能筒體或換能筒體與溢流筒的窄縫；在分離塔下部設有粗砂出料口、中砂出料口和細砂出料口，所述粗砂出料口與均壓進水筒連通，所述中砂出料口與中砂流出裝置連通，所述細砂出料口與細砂流出裝置連通；在下?lián)Q能筒體上設有進料口 ；在均壓進水筒上設有進水口 ；在溢流筒上設有與溢流口相連的溢流槽。所述均壓進水筒、下、中、上三個椎形超聲波換能筒體，溢流筒的中心點為同一中心軸。所述下、中、上三個超聲波換能椎形筒體的超聲波換能器設在椎體的外側。所述下、中、上三個椎形超聲波換能筒體的超聲波換能器是三個不同頻率的超聲波換能器，三個換能器與相應頻率的電源連接。所述下、中、上三個不同頻率的超聲波換能器的頻率分別是20kHz、40kHz和 50kHz ο所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為30 75°。
3
所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為。本發(fā)明結構簡單、成本低、分離效果好、分離效率高，能獲得高純度硅粉。
附圖為本發(fā)明的結構示意圖。具體實施方法
實施例 參照附圖
本實施例包括由溢流筒1、上部換能體2、中部換能體3、下部換能體4、均壓進水筒5構成的分離塔；在下、中、上三個超聲波換能椎形筒體的超聲波換能器設在椎體的外側；本實施例下、中、上三個超聲波換能器21、20、19的頻率分別是20kHz、40kHz和50kHz。三個換能器與相應頻率的電源連接。在下?lián)Q能筒體4下部的下椎體上設有中砂流出裝置13，在中換能筒體下部的下椎體上設有細砂流出裝置14，在上換能筒體下部的下椎體上設有細砂上升擋板15，所述中砂流出裝置13，細砂流出裝置14和細砂上升擋板15的上端設有連通上、下兩個換能筒體或換能筒體與溢流筒的窄縫16、窄縫17、窄縫18。在分離塔下部設有粗砂出料口 8、中砂出料口 7和細砂出料口 6，所述粗砂出料口 8與均壓進水筒5連通，所述中砂出料口 7與中砂流出裝置13連通，所述細砂出料口 6與細砂流出裝置14連通；在下?lián)Q能筒體 4上設有進料口 10 ；在均壓進水筒5上設有進水口 9 ；在溢流筒1上設有與溢流口 12相連的溢流槽11。所述均壓進水筒、下、中、上三個椎形超聲波換能筒體，溢流筒的中心點為同一中心軸。所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為30 75°。本實施例為55°。工作時，將切割廢砂漿經離心分離，酸洗，去有機物后，得到含硅粉量為40%的硅粉和碳化硅粉混合物，將此混合物加純水調漿為濃度15 20%的礦漿；礦漿經進料口 10進入下中換能筒體4，純凈水經進水口 9進入均壓進水筒5。同時啟動各個換能器的電源；先通過20kHz的下?lián)Q能器，粗顆粒的碳化硅21在20kHz超聲波的能量下經均壓進水筒5逐漸流入粗砂出料口 8中；另一部分碳化硅粉和硅粉在上升純水流的作用下通過窄縫16向上運動，經過中換能筒體3，通過40kHz換能器20，中等顆粒碳化硅在40kHz超聲波的能量下逐漸流入中砂出料口 7中；繼續(xù)上升的細顆粒碳化硅粉和硅粉在上升純水流作用下通過窄縫 17繼續(xù)向上運動，經過上換能筒體2，通過50kHz換能器19，細顆粒碳化硅粉在50kHz超聲波的能量下逐漸流入細沙出料口 6中；剩下的硅粉顆粒在純水流的作用下由溢流槽11經溢流口 12流出超聲波設備。
權利要求
1.一種回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，包括由均壓進水筒和下、 中、上三個超聲波換能椎形筒體及溢流筒構成的分離塔；在下超聲波換能椎形筒體下部設有中砂流出裝置，在中超聲波換能椎形筒體下部的下椎體上設有細砂流出裝置，在上超聲波換能椎形筒體下部的下椎體上設有細砂上升擋板，所述中砂流出裝置、細砂流出裝置和細砂上升擋板的上端設有連通上、下兩個換能筒體或換能筒體與溢流筒的窄縫；在分離塔下部設有粗砂出料口、中砂出料口和細砂出料口，所述粗砂出料口與均壓進水筒連通，所述中砂出料口與中砂流出裝置連通，所述細砂出料口與細砂流出裝置連通；在下?lián)Q能筒體上設有進料口 ；在均壓進水筒上設有進水口 ；在溢流筒上設有與溢流口相連的溢流槽。
2.根據權利要求1所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述均壓進水筒，下、中、上三個椎形超聲波換能筒體，溢流筒的中心點為同一中心軸。
3.根據權利要求1所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述下、中、上三個超聲波換能椎形筒體的超聲波換能器設在椎體的外側。
4.根據權利要求1或3所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述下、中、上三個椎形超聲波換能筒體的超聲波換能器是三個不同頻率的超聲波換能器，三個換能器與相應頻率的電源連接。
5.根據權利要求1或3所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述下、中、上三個不同頻率的超聲波換能器的頻率分別是20kHz、40kHz和50kHz。
6.根據權利要求1所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為 30 75°。
7.根據權利要求1所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為 55°。
全文摘要
一種回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，包括由均壓進水筒和下、中、上三個超聲波換能錐形筒體及溢流筒構成的分離塔；在下?lián)Q能筒體下部設有中砂流出裝置，在中換能筒體下部的下錐體上設有細砂流出裝置，在上換能筒體下部的下錐體上設有細砂上升擋板，所述中砂流出裝置、細砂流出裝置和細砂上升擋板的上端設有連通上、下兩個換能筒體或換能筒體與溢流筒的窄縫；在分離塔下部設有粗砂出料口、中砂出料口和細砂出料口，所述粗砂出料口與均壓進水筒連通，所述中砂出料口與中砂流出裝置連通，所述細砂出料口與細砂流出裝置連通；在下?lián)Q能筒體上設有進料口；在均壓進水筒上設有進水口；在溢流筒上設有與溢流口相連的溢流槽。本發(fā)明能獲得高純度硅粉。
文檔編號C01B33/037GK102351196SQ20111019182
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權日2011年7月11日
發(fā)明者高德耀 申請人:高德耀