[发明专利]一种用于太阳能硅片切割的废砂浆的回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能硅片切割的废砂浆的回收工艺，属于太阳能光伏领域。

背景技术

在太阳能光伏行业中，砂浆是硅片切割中比较大的耗材，砂浆的成分主要为碳化硅(俗称金刚砂，SiC)和少量的硅，如果使用一次就废弃将造成很大的资源浪费和环境污染。由钢线携带砂浆进行硅片切割后，砂浆中混有大量的硅粉，并且部分的金刚砂磨损破碎，无法再起到有效切割的作用，同时切割过程中混入异物如碎硅片等使得砂浆必须定期的更换，但其中仍然包括大量性能并无大改变的SiC颗粒及悬浮液，因此回收砂浆成为PV行业的趋势。现有的回收砂的工艺生产的碳化硅的含量基本为96%左右，不能满足回收砂的品质要求。

发明内容

本发明目的是提供一种用于太阳能硅片切割的废砂浆的回收工艺，在碱洗后的离心清洗步骤后加上水洗和离心清洗的步骤，能有效的降低碳化硅中Na₂SiO₃的含量；在水洗的步骤中，Na₂SiO₃溶于水中，离心清洗的步骤将Na₂SiO₃与碳化硅分离，从而降低Na₂SiO₃在碳化硅中的含量，提高回收砂中SiC的含量。

一种用于太阳能硅片切割的废砂浆的回收工艺，将废砂浆用4-6倍重量的5-7%的NaOH溶液碱洗4.5-5.5h，离心清洗0.5h，转速60-70r/min，水洗1.8-2.2h，继续离心清洗0.5h，转速60-70r/min，用4-6倍废砂浆重量的1.5-2.5%的H₂SO₄ 溶液酸洗4.5-5.5h，漂洗1h，离心甩干0.5h，转速70-80r/min。

砂浆碱洗时主要发生的化学反应为：Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；由于Na₂SiO₃具有很大的粘性，离心清洗后还有部分附在碳化硅表面，流入到酸洗池中发生反应生成难溶解物质原硅酸（Na₂SiO₃+H₂SO₄+ H₂O =Na₂SO₄+H₄SiO4↓）由于生成的原硅酸与碳化硅一样，都是难溶物质，后续的漂洗只能去除部分Fe₂O₃、金属离子和游离碳，对去除原硅酸作用不大，导致碳化硅含量偏低。

本发明在碱洗后的离心清洗步骤后加水洗和离心清洗的步骤，能有效的降低碳化硅中Na₂SiO₃的含量。在水洗的步骤中，Na₂SiO₃溶于水中，离心清洗的步骤将Na₂SiO₃与碳化硅分离，从而降低Na₂SiO₃在碳化硅中的含量，使回收砂中SiC的含量在98%以上。

具体实施方式：

实施例1：

一种用于太阳能硅片切割的废砂浆的回收工艺，将废砂浆用4倍重量的5%的NaOH溶液碱洗4.5h，离心清洗0.5h，转速60r/min，水洗1.8h，继续离心清洗0.5h，转速60r/min，用4倍废砂浆重量的1.5%的H₂SO₄ 溶液酸洗4.5h，漂洗1h，离心甩干0.5h，转速70r/min。最终得到回收砂中碳化硅的含量为98.2%。

实施例2：

一种用于太阳能硅片切割的废砂浆的回收工艺，将废砂浆用5倍重量的6%的NaOH溶液碱洗5.0h，离心清洗0.5h，转速65r/min，水洗2.0h，继续离心清洗0.5h，转速65r/min，用5倍废砂浆重量的2.0%的H₂SO₄ 溶液酸洗5.0h，漂洗1h，离心甩干0.5h，转速75r/min。最终得到回收砂中碳化硅的含量为98.9%。

实施例3：