[发明专利]一种用于线切割光伏硅刃料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于线切割光伏硅刃料，具体的说是一种用于线切割光伏硅刃料的制备方法。

背景技术

目前，经过提纯、分级处理后的碳化硅微粉作为切割材料，被广泛应用于光伏类硅材料的线切割和研磨等方面，然而，普通的碳化硅微粉不经过处理则无法进行切割、研磨使用，传统的处理工艺以气粉碎初分级、水介质二次分级和烘干为主，其生产周期长，而且生产出的产品所能达到的纯度有限且粒度不集中，碳化硅物料利用率低，而且需要消耗掉大量的水和各类酸碱试剂，对环境有着严重的影响，属于典型的高污染、高耗能生产工艺，非常不利于经济、环境的发展，而且，传统方法配比后的刃料切割效率和使用寿命较低。例如：中国专利：半导体材料线切割专用刃料，申请号：200610018021.1，其生产工艺具有以下缺点：其一、由于工艺上的限制，采用高纯度碳化硅作为原料，这大大降低了切割刃料的成本；其二、采用微波干燥烘干出来的产品易结块，产品流动性非常地差，性能大大降低；其三、采用气流粉碎和气流初步分级，其缺点如下：粉碎后，未通过预处理环节，含有杂物在碎颗粒之中，还有气流初步分级在实际分级中达不到对比文件所述的4～20μm的分级效果，颗粒大小混杂，严重影响碳化硅作为刃料的切割效率；其四、本方法中没有对分级后废水的处理，因此造成大量废水严重污染环境，其五、传统均化工艺中将分级出的不同批次的产品直接混合，此处在混合前未根据产品的粒度和粒形进行合理的配比，造成均化后的产品使用寿命和切割效率均大大降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于线切割光伏硅刃料的制备方法，其具有生产工艺简单，且不会对环境造成任何污染，而且经过精加工的碳化硅微粉纯度高、粒度集中，切割效率和使用寿命均得到提升。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种用于线切割光伏硅刃料的制备方法，采用碳化硅砂为原料，经粉碎、纯化、分级、干燥、配比和混合后制成产品，步骤如下：

步骤一、选取0-30mm的碳化硅砂，粉碎至粒径＜30μm；

步骤二、取步骤一粉碎后的微粉100公斤，置入搅拌罐内，加入200-500公斤的去离子水，开机搅拌至均匀止，搅拌转速40-100rpm，后加入混合后料浆总重量0.01％-0.5％的发泡剂，搅拌至均匀止，后在搅拌罐内放入磁铁，除去料浆内的铁杂质，再清除料浆表层的泡沫，使料浆表面无泡沫和磁铁表面无沉积物为止，除去铁杂质后将磁铁取出；

步骤三、将步骤二纯化后的料浆静置40-200分钟，静置后抽出料浆上层的废水，再补入与抽出量相等的净水，搅拌1-2分钟，再静置40-200分钟，静置后抽出料浆上层的废水，再补入与抽出量相等的净水，搅拌1-2分钟，再静置40-200分钟，静止后抽出料浆上层的废水，按照上述方法再经过1-4次静置处理后，使料浆的粒子控制在4μm-30μm之间，静置处理停止；

步骤四、将步骤三静置处理后的料浆抽入溢流分级设备中，使用循环水进行分级处理，分级处理时的水流量为900L/h-2000L/h，分离后将含有粒度为13μm-17μm的料浆送入平板分离池内沉淀，沉淀时间3-7小时，沉淀的颗粒料收集后置入旋转闪蒸干燥机中干燥，干燥温度为60-100℃，干燥至水份≤0.2％止；

步骤五、检测和分选干燥后的颗粒料，将干燥后的13μm-17μm的颗粒料分选，分选出菱形和球形两种粒形，备用；

步骤六、按重量份数取菱形料1份，球形料2份，混合，送入螺旋搅拌机中搅拌，搅拌速度：20-50rpm，搅拌时间：65-120分钟，搅拌后，经过筛处理后，包装，制得产品。

本发明根据粒形配比，将菱形颗粒料和球形颗粒料按照质量比1∶2混合，按照此种配比混合后，可有效提高该种刃料的切割效率和使用寿命。

本发明所述的球形颗粒料的形状为，椭球形或球形，其表面光滑无棱角，所述的菱形颗粒料的表面凹凸不平、具有棱角。

上述步骤五中干燥后的颗粒料，按照生产批次分别放置，将每个批次分别抽样检测，通过电子显微成像设备观察刃料外形及其棱角来判断该批次颗粒料的粒形，然后，按照步骤六的方法将通过抽样观测将判定为菱形颗粒料的批次和球形颗粒料的批次按照质量比1∶2混合。

本发明中所述的步骤一中，先将粉碎后的微粉加入搅拌罐，而后加入去离子水，所加入的去离子水的质量是加入微粉质量的2-5倍。