專利名稱：丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從硅片切割加工砂漿資源化利用方法，尤其是指一種丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法。
背景技術(shù)：
硅片是發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)。在硅片加工過程中，通過專用的線切割設(shè)備 將硅棒(錠)切割成一定厚度的片材是目前國際上通行的加工方式。晶材料切割加工的全 過程需有賴于切削液(又稱切割液、懸浮液)和碳化硅微粉的配合使用，其中切削液在切割 加工過程中起到分散劑的作用，使得碳化硅在切割過程中分布均勻，并帶走大量在切割過 程中產(chǎn)生的摩擦熱量?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用聚乙二醇作為水溶性懸浮液的原料，由于聚乙二醇存在化學(xué) 性能不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，致使配置好的懸浮液在用于切割工藝時產(chǎn)生的切割效果不好，碳化硅 微粉分散不均勻，不能完全達(dá)到所需硅片的表面平整度、潔凈度、電性能等性能指標(biāo)，因此 利用在懸浮液中與聚乙二醇可起相同作用的，且穩(wěn)定性強(qiáng)于聚乙二醇的丙二醇作為替代品 是目前太陽能硅片切割技術(shù)中經(jīng)常采用的方法。在切割加工生產(chǎn)硅片的過程中伴生大量的切割加工砂漿。砂漿的主要成分為切削 液、碳化硅、硅微粉以及少量金屬雜質(zhì)，若得不到妥善處置將產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境影響問題。國 內(nèi)外關(guān)于切割加工砂漿安全處置以及資源化利用技術(shù)的報告較多，但是缺少針對丙二醇體 系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從硅片切割加工砂漿資源化利用方法，尤其是指一種丙 二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括如下步驟步驟一，在丙二醇體系的硅片切割加工砂漿在常溫或30 80°C下，通過機(jī)械分離 器進(jìn)行一級或多級分離，得到固體相和液體相；步驟二，將經(jīng)過一級或多級分離的固體相進(jìn)行堿洗、酸洗和清洗，所得碳化硅濕料 經(jīng)烘干、分級后，得高純度碳化硅產(chǎn)品；步驟三，在經(jīng)過一級或多級分離的液體相中，加入非電解質(zhì)的、不增加電導(dǎo)效應(yīng)的 吸水性物質(zhì)，控制液相體系水份；步驟四，通過機(jī)械分離器濾除去吸水性物質(zhì)，剩余液體經(jīng)過脫色劑脫色或進(jìn)入進(jìn) 入蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾得到回收丙二醇。本發(fā)明所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在于，硅 片切割加工砂漿包括太陽能級硅片切割加工砂漿和電子級硅片切割加工砂漿。本發(fā)明所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在于，步 驟一、四中所述的機(jī)械分離器包括過濾器、沉降池、刮板沉降器、斜板沉降器、臥式離心機(jī)、立式離心機(jī)、管式離心機(jī)和旋流器中的一種或幾種組合。本發(fā)明所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在于，步驟二中所述堿洗所用的堿是液體或固體的金屬氫氧化物；酸洗所用的酸為無機(jī)酸或有機(jī) 酸，或者有機(jī)酸與無機(jī)酸的混合物；所述酸是純酸或酸溶液；清洗時用潔凈的清水，在清洗 后再經(jīng)機(jī)械分離得到碳化硅濕料。在此所述的金屬氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸 鈉；所述無機(jī)酸為硫酸、碳酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸；所述有機(jī)酸為醋酸、草酸、檸檬酸。本發(fā)明所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在于，步 驟二中所述在烘干碳化硅濕料時所用的烘干方法包括流化床干燥法、固定床干燥法；烘 干溫度40 150°C，烘干壓力包括常壓干燥和真空干燥；所述分級方法包括篩分法和氣流 法分級。本發(fā)明所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在于步 驟三、四中所述吸水性物質(zhì)包括無機(jī)鹽、無機(jī)堿、有機(jī)鹽、高分子聚合物、吸水樹脂、無機(jī)有 機(jī)雜化物中的一種或幾種，用量為 80% ；所述控制液相體系水份，其降低后的水份含 量范圍為0-5% (重量比)。本發(fā)明所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在于，步 驟四中所述脫色劑包括活性炭、聚合氯化鋁、帶陽離子的金屬鹽、高分子有機(jī)脫色劑中的 一種或幾種，所述的蒸餾設(shè)備包括單效蒸發(fā)濃縮設(shè)備、多效蒸發(fā)濃縮設(shè)備或者轉(zhuǎn)鼓式、降膜 式、升膜式、立管式或強(qiáng)制循環(huán)式濃縮設(shè)備，或者這些設(shè)備中的負(fù)壓或常壓蒸發(fā)設(shè)備；蒸餾 溫度為50 140°C。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其所采用的丙 二醇體系的硅片切割加工砂漿中碳化硅、丙二醇懸浮液的質(zhì)量比為1 1，砂漿中丙二醇的 質(zhì)量比為45%，所用碳化硅來自連云港佳宇電子材料科技有限公司。其具體步驟如下步驟一，在室溫條件下，將經(jīng)過預(yù)處理去除大顆粒雜質(zhì)后的砂漿IOOOKg通過輸送 泵送入板框式過濾機(jī)進(jìn)行過濾，得到固相物和液相物。步驟二，將步驟一中所得固相物轉(zhuǎn)移到1000L洗滌罐中，慢慢加入10% NaOH溶 液，慢慢開啟攪拌，攪拌0. 5h，進(jìn)入離心分離機(jī)，去除大部分液體后；再加入20%鹽酸，攪 拌0. 5h后，進(jìn)入離心分離機(jī)，去除大部分液體后；再用清水漂洗至中性，經(jīng)機(jī)械分離后，于 100°C下通過固定床干燥器常壓干燥4h，干燥后得到固體碳化硅粉末372Kg。步驟三，將步驟一中得到的液相物轉(zhuǎn)移到1000L混合罐中，加入IOKg交聯(lián)聚丙烯 酸鈉，攪拌混合1小時，精置5小時，測定體系中水份值為0. 1%。步驟四，將步驟三中混合罐中物質(zhì)經(jīng)離心分離機(jī)，濾除去吸水性物質(zhì)，剩余液體輸 送到多效蒸發(fā)濃縮設(shè)備中進(jìn)行減壓蒸餾，蒸餾溫度控制85°C，收集得到丙二醇435Kg。實(shí)施例2 利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其所采用的丙 二醇體系的硅片切割加工砂漿中碳化硅、丙二醇懸浮液的質(zhì)量比為1 1，砂漿中丙二醇的 質(zhì)量比為45%，所用碳化硅來自連云港佳宇電子材料科技有限公司。其具體步驟如下
步驟一，在室溫條件下，將經(jīng)過預(yù)處理去除大顆粒雜質(zhì)后的砂漿IOOOKg通過輸送泵送入離心分離機(jī)進(jìn)行離心分離，得到固相物和液相物。步驟二，將步驟一中所得固相物轉(zhuǎn)移到1000L洗滌罐中，慢慢加入10% NaOH溶 液，慢慢開啟攪拌，攪拌0. 5h，進(jìn)入離心分離機(jī)，去除大部分液體后；再加入20%鹽酸，攪 拌0. 5h后，進(jìn)入離心分離機(jī)，去除大部分液體后；再用清水漂洗至中性，經(jīng)機(jī)械分離后，于 100°C下通過固定床干燥器常壓干燥4h，干燥后得到固體碳化硅粉末375Kg。步驟三，將步驟一中得到的液相物轉(zhuǎn)移到1000L混合罐中，加入8Kg聚丙烯酸樹 月旨，攪拌混合0. 5小時，測定體系中水份值為0. 08%。步驟四，將步驟三中混合罐中物質(zhì)經(jīng)離心分離機(jī)，濾除去吸水性物質(zhì)，剩余液體輸 送到多效蒸發(fā)濃縮設(shè)備中進(jìn)行減壓蒸餾，蒸餾溫度控制85°C，收集得到丙二醇438Kg。
權(quán)利要求
一種丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法。其特征在于，所述方法包括如下步驟步驟一，在丙二醇體系的硅片切割加工砂漿在常溫或30～80℃下，通過機(jī)械分離器進(jìn)行一級或多級分離，得到固體相和液體相；步驟二，將經(jīng)過一級或多級分離的固體相進(jìn)行堿洗、酸洗和清洗，所得碳化硅濕料經(jīng)烘干、分級后，得高純度碳化硅產(chǎn)品；步驟三，在經(jīng)過一級或多級分離的液體相中，加入非電解質(zhì)的、不增加電導(dǎo)效應(yīng)的吸水性物質(zhì)，控制液相體系水份；步驟四，通過機(jī)械分離器濾除去吸水性物質(zhì)，剩余液體經(jīng)過脫色劑脫色或進(jìn)入進(jìn)入蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾得到回收丙二醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在 于硅片切割加工砂漿包括太陽能級硅片切割加工砂漿和電子級硅片切割加工砂漿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在 于步驟一、四中所述的機(jī)械分離器包括過濾器、沉降池、刮板沉降器、斜板沉降器、臥式離 心機(jī)、立式離心機(jī)、管式離心機(jī)和旋流器中的一種或幾種組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在 于步驟二中所述堿洗所用的堿是液體或固體的金屬氫氧化物；酸洗所用的酸為無機(jī)酸或 有機(jī)酸，或者有機(jī)酸與無機(jī)酸的混合物；所述酸是純酸或酸溶液；清洗時用潔凈的清水，在 清洗后再經(jīng)機(jī)械分離得到碳化硅濕料。在此所述的金屬氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀或 碳酸鈉；所述無機(jī)酸為硫酸、碳酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸；所述有機(jī)酸為醋酸、草酸、檸檬酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在 于步驟二中所述在烘干碳化硅濕料時所用的烘干方法包括流化床干燥法、固定床干燥 法；烘干溫度40 150°C，烘干壓力包括常壓干燥和真空干燥；所述分級方法包括篩分法 和氣流法分級。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在 于步驟三、四中所述吸水性物質(zhì)包括無機(jī)鹽、無機(jī)堿、有機(jī)鹽、高分子聚合物、吸水樹脂、無 機(jī)有機(jī)雜化物中的一種或幾種，用量為 80% ；所述控制液相體系水份，其降低后的水 份含量范圍為0-5% (重量比)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述從丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法，其特征在 于步驟四中所述脫色劑包括活性炭、聚合氯化鋁、帶陽離子的金屬鹽、高分子有機(jī)脫色劑 中的一種或幾種，所述的蒸餾設(shè)備包括單效蒸發(fā)濃縮設(shè)備、多效蒸發(fā)濃縮設(shè)備或者轉(zhuǎn)鼓式、 降膜式、升膜式、立管式或強(qiáng)制循環(huán)式濃縮設(shè)備，或者這些設(shè)備中的負(fù)壓或常壓蒸發(fā)設(shè)備； 蒸餾溫度為50 140°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種丙二醇體系的硅片切割加工砂漿資源化利用方法。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，包括如下步驟步驟一，在丙二醇體系的硅片切割加工砂漿在常溫或30～80℃下，通過機(jī)械分離器進(jìn)行一級或多級分離，得到固體相和液體相；步驟二，將經(jīng)過一級或多級分離的固體相進(jìn)行堿洗、酸洗和清洗，所得碳化硅濕料經(jīng)烘干、分級后，得高純度碳化硅產(chǎn)品；步驟三，在經(jīng)過一級或多級分離的液體相中，加入非電解質(zhì)的、不增加電導(dǎo)效應(yīng)的吸水性物質(zhì)，控制液相體系水份；步驟四，通過機(jī)械分離器濾除去吸水性物質(zhì)，剩余液體經(jīng)過脫色劑脫色或進(jìn)入進(jìn)入蒸餾裝置進(jìn)行蒸餾得到回收丙二醇。本發(fā)明工藝路線簡便，設(shè)備和運(yùn)行成本低。
文檔編號C10M175/00GK101805663SQ20101015382
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者劉來寶, 孫余憑, 朱志翔 申請人:連云港佳宇電子材料科技有限公司