[发明专利]一种硅片切削废料中碳化硅回收药剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅片线锯工艺产生的砂浆中的硅与碳化硅的粉体分离技术领域，尤其涉及一种硅片切削废料中碳化硅回收药剂及其制备方法。

背景技术

    各种硅片，包括单晶硅和多晶硅太阳能电池片、微电子产业用的硅晶圆，普遍采用钢丝线锯配合碳化硅磨料浆切割生产，一下简称砂浆。硅片厚度一般为0.22mm，目前还没有减薄的发展趋势，线锯缝宽度一般为0.18-0.30mm，这意味着将有20-60%的高纯硅料成为锯屑进入砂浆，其提取回收等于开辟一种新的规模可观的高纯硅原料来源。

    虽然回收高纯硅的效益可观，但是硅和碳化硅的物化性质较为接近，目前为止关于该项目的研究成果还很少，也没有实际生产成功的案例，需要进一步研究可行的用于实际生产的分离药剂和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅片切削废料中碳化硅回收药剂及其制备方法，使用该药剂碳化硅回收率高，碳化硅纯度高。

本发明的技术方案如下：

一种硅片切削废料中碳化硅回收药剂，其特征在于由下列重量份的原料制成：硫氮腈酯2-4、水杨酸1-2、三硫代碳酸钠2-3、邻苯二甲酸酯3-4、羧甲基纤维素2-3、烷基丁二酸酯磺酸钠1-2、甲醇35-40、柴油40-45、助剂4-5、水30-35。所述的助剂由下列重量份的原料混合而成：12-15%盐酸溶液20-24、乙醇40-45、扩散剂MF 3-4、水100。

所述的硅片切削废料中碳化硅回收药剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将水、烷基丁二酸酯磺酸钠、羧甲基纤维素、甲醇混合，加热至35-45℃，加入硫氮腈酯、水杨酸、邻苯二甲酸酯、柴油，搅拌均匀，加热至60-70℃，加入其他剩余成分，搅拌10-15分钟，即得。

使用该浮选剂时，浮选剂与砂浆重量比为1：2-3；将砂浆与浮选剂混合，以1000-1200rad/min 的转速搅拌4-6min，静置时体系分层，上层为碳化硅、中间为液体层、下层为硅，刮取上层碳化硅，收集下层硅而实现分离。

本发明的有益效果

本发明药剂能高效分离硅和碳化硅，工艺简单、成本低廉,硅与碳化硅的富集率与回收率高,可用于实现光伏行业产生的大量的晶硅线锯砂浆中的硅和碳化硅的循环回收利用，经济效益显著。

具体实施方式

一种硅片切削废料中碳化硅回收药剂，由下列重量份（公斤）的原料制成：硫氮腈酯3、水杨酸1.5、三硫代碳酸钠2.5、邻苯二甲酸酯3.5、羧甲基纤维素2.5、烷基丁二酸酯磺酸钠1.5、甲醇38、柴油43、助剂4.5、水33。所述的助剂由下列重量份（公斤）的原料混合而成：12-15%盐酸溶液20、乙醇40、扩散剂MF 4、水100。

所述的硅片切削废料中碳化硅回收药剂的制备方法，包括以下步骤：将水、烷基丁二酸酯磺酸钠、羧甲基纤维素、甲醇混合，加热至40℃，加入硫氮腈酯、水杨酸、邻苯二甲酸酯、柴油，搅拌均匀，加热至65℃，加入其他剩余成分，搅拌13分钟，即得。

使用该浮选剂时，浮选剂与砂浆重量比为1：2.5；将砂浆与浮选剂混合，以1100rad/min 的转速搅拌5min，静置时体系分层，上层为碳化硅、中间为液体层、下层为硅，刮取上层碳化硅，收集下层硅而实现分离。

该实施例收集的碳化中残存的硅少于0.4%wt，砂浆中残存的碳化硅少于5%wt。