[发明专利]一种用太阳能硅晶片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作炼钢用升温剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用太阳能硅晶片线切割后，废弃的碳化硅/硅微粉来制作炼钢用升温剂的方法，属于资源再利用范畴。

背景技术

中国光伏发电产业近十年发展迅猛，在太阳能硅晶片线切割中，大量使用碳化硅砂料切割，太阳能硅晶片切割设备已超过万台投入运行，其中切割砂浆的用量已经达到约2万～3万吨/天。

在太阳能硅晶片线切割过程中，整个机理是利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利棱角，将硅棒逐步截断。因此切割砂浆的主要特性是具有良好的流动性，碳化硅颗粒能够在切割砂浆体系中均匀稳定的分散，均匀地包覆在高速运动中的钢丝线表面,均匀平稳的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同时切割砂浆及时带走切割热和破碎硅微粉颗粒，保证硅片的表面质量。

随着整个太阳能行业的发展，大量使用碳化硅砂料切割的同时，再生回收技术大量引入, 在每一次回收过程约有20%--25%的切割后的碳化硅/30%～45%的硅微粉，将不能再回收使用而作为废弃物处理，不利于环境控制和造成企业成本的增加，为了适应未来市场需求及价格的竞争发展需要，整个行业都在为如何利再生砂和降低切割成本而不停地寻找新的途径。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用太阳能硅晶片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作炼钢用升温剂的方法，本发明制得的炼钢用升温剂可取代常规用高价的铁硅(FeSi)升温剂。

本发明所述的用太阳能硅晶片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作炼钢用升温剂的方法，包括以下步骤：a、 在线回收太阳能硅晶片线切割砂浆后进行压滤得到废渣；b、以废渣作为基础原料和复合溶剂搅拌混合后进行压滤，排出液体，得到湿渣；c、向湿渣中加入粘合剂后进行捏合；d、再把捏合后的混合料挤压成型后进行烘干定型，然后冷却即得炼钢用升温剂。

作为对上述的制作炼钢用升温剂的方法的进一步改进，废渣中各部分的重量比：

碳化硅微粒 45%~50%；

硅微粉 35%~50%；

铁粉 2%~4.5%；

聚乙二醇 2%~3%；

二乙二醇 余量。

作为对上述的制作炼钢用升温剂的方法的进一步改进，步骤b的具体过程如下：

b1. 称取总量2/3的复合溶剂加入搅拌罐中,并保持温度在15℃~40℃的条件下,将废渣破碎加入至混合溶剂中，使废渣分散成悬浮浆料；

当添加废渣量达到1/3总量后开始计时, 搅拌2~3小时,使废渣中的聚乙二醇和二乙二醇充分溶于复合溶剂中；

b2. 将混合均匀的浆料泵入板框式压滤机， 经过3~5小时压滤，进行固液分离。

作为对上述的制作炼钢用升温剂的方法的进一步改进，将b2步骤中进行固液分离所得的液体进行分离提纯，制得可再次使用的聚乙二醇/二乙二醇混合液和复合溶剂。

作为对上述的制作炼钢用升温剂的方法的进一步改进，步骤d的具体过程：将混合料连续加入到对辊压球机中挤出成型后，在90℃~150℃的烘道中进行烘干成型,冷却至30℃~40℃时出料。

作为对上述的制作炼钢用升温剂的方法的进一步改进，所述复合溶剂是由醇类溶剂和酮类溶剂混合组成的一个混沸点的溶剂, 沸点控制在80℃~100℃之间,该复合溶剂对聚乙二醇和二乙二醇有互溶能力。最好醇类溶剂为异丙醇、乙醇或正丁醇，酮类溶剂为丁酮。优选复合溶剂由90wt%的异丙醇和10wt%的丁酮溶剂复配而成。

制得的升温剂的组成配比（重量比）：

碳化硅 40~68%

硅微粉 18~40%

聚乙二醇 2~3%

二乙二醇 1~2%

复合溶剂 0.5%~1%

粘合剂 适量(约占全部固体总量的8%~10%)

本发明具有积极的效果：（1）充分利用再生资源和特殊碳化硅/硅微粉，制作炼钢用升温剂,从而降低产品成本30%以上,减少废弃碳化硅/硅微粉排放引发的环境污染，是一种绿色环保产品。（2）本发明用太阳能硅晶片线切割后，废弃的碳化硅/硅微粉来制作炼钢用升温剂的方法。碳化硅/硅微粉中硅含量高, 是铁硅(FeSi)升温剂的良好替代品。（3）可有效地利用现有离线回收废砂浆产生的大量废弃的碳化硅/硅微粉。（4）与之前对比节约40%以上原料成本,减少用电量22kwh/每炉及精炼时间3.0 min,增加产能增加2.0%。

附图说明

图1是本发明的流程框图。

具体实施方式

下面通过制备炼钢用升温剂来具体阐述本发明的制作方法。