[发明专利]一种硅片切割废砂浆的回收利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅片切割废砂浆的回收利用方法，属于资源再生技术领域。

背景技术

随着煤炭、石油等不可再生资源的日渐枯竭，太阳能作为新的能源得到广泛应用，太阳能光伏产业得到迅猛发展，其相关产业也跟着快速崛起，提供给封装电池板厂家半成品的硅片切割厂家也迅速增加，在切割硅片过程中产生了大量含聚乙二醇（PEG）、碳化硅（SiC）、硅粉、金属氧化物、水分、金属离子、游离碳等的混合砂浆废料，产生的砂浆得不到及时的处理，对企业和环保上造成极大的压力。

目前国内外的硅片切割废砂浆回收技术，主要是将废砂浆固液分离后的液相通过加入絮凝剂、助滤剂后精密过滤，再用离子交换、脱色、蒸馏脱水等方法处理。然而，现有技术采用化学方法处理提纯废砂浆液相主要的问题包括：（1）工艺复杂，产生各项高能耗；（2）回收得到的碳化硅及硅粉的纯度较低。

因此，亟待寻找一种能回收得到高纯度的碳化硅及硅粉且回收工艺简单的硅片切割废砂浆的回收利用方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的硅片切割废砂浆的回收方法中工艺流程繁杂、回收后的碳化硅和硅粉的纯度低的缺陷，提供了一种硅片切割废砂浆的回收利用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）将待回收的硅片切割废砂浆和水混合后加热煮沸，自然冷却至室温后离心处理，分离得到下层固相和上层液相，备用；

（2）将上述液相和活性炭按质量比为5:1混合后摇床振荡浸渍1～2h，过滤分离得到滤液，将滤液通过离子交换树脂，收集流出液，用氢氧化钠溶液调节流出液pH至8.5～10.5，得到预处理流出液；

（3）将上述预处理流出液离心处理，分离去除沉淀物，得到离心液，将所得离心液减压蒸馏至离心液含水量为0.2～0.4%，自然冷却后回收得到聚乙二醇；

（4）取柠檬榨汁，收集柠檬汁，将柠檬汁放入压滤机中，循环压滤8～10min，收集压滤液，将压滤液和步骤（1）备用的固相按质量比为2:1混合后放入球磨机中研磨1～2h，得到预处理固相；

（5）将上述预处理固相和浓度为1mol/L盐酸混合后超声振荡浸渍，超声振荡浸渍结束后，过滤分离得到浸渍滤渣；

（6）将上述所得浸渍滤渣和烟焦油以及鸭子油混合得到混合物，再将混合物和水混合后超声分散，得到分散液；

（7）用盐酸调节上述分散液pH至6.0～6.5，并向分散液中加入仲辛醇，加热升温至65～68℃，用高速搅拌器以1000～1200r/min转速搅拌50～55min，搅拌结束后静置40～50min，分离取出上浮的泡沫，烘干得到浮选滤渣，分别用无水乙醇和去离子水冲洗后即得高纯度碳化硅，将浮选剩余液过滤，分离得到滤渣，用去离子水冲洗15～20min后烘干，得到硅粉，即可完成对硅片切割废砂浆的回收利用。

所述的离子交换树脂是由大孔弱酸性丙烯酸系阳离子树脂110和强酸性苯乙烯系阳离子树脂002-SC按等质量比混合所得。

所述的压滤机的滤板为聚丙烯材质，进料压力为0.8～0.9MPa。

所述的鸭子油是烤鸭店烤制鸭子过程中从烤鸭上滴落的油脂。

步骤（1）中所述的硅片切割废砂浆和水的质量比为1:5，离心转速为4000～5000r/min，离心处理时间为10～15min。

步骤（3）中所述的离心转速为7000～8000r/min，离心处理时间为12～17min，减压蒸馏压力为800～900Pa，温度为100～105℃。

步骤（5）中所述的预处理固相和盐酸的质量比为1:10，超声振荡频率为30～40kHz，超声振荡功率为100～200W，超声振荡浸渍时间为3～5h。

步骤（6）中所述的浸渍滤渣和烟焦油以及鸭子油的质量比为1:20:10，混合物和水的质量比为1:50，超声分散频率为30～40kHz，超声分散的功率为100～200W，超声分散时间为20～30min。

步骤（7）中所述的仲辛醇的加入量为分散液质量的5%。

本发明的有益效果是：