[发明专利]一种颗粒状单晶硅切片硅泥及其制备方法

说明书

本发明提供了一种颗粒状单晶硅切片硅泥，包括粉状复合有机粘结剂0.5‑3.0份、单晶硅切片硅泥100份；所述粉状复合有机粘结剂由下述重量份的原料制成：分子量300万‑600万高分子有机粘结剂CA 15‑35份、糖醇类有机粘结剂5‑25份、有机粘结剂DA 50‑80份。本发明的有益效果为：本发明所述颗粒状单晶硅切片硅泥在使用较少粘结剂的条件下能使单晶硅切片硅泥压制成团，且经干燥后的颗粒单晶硅切片硅泥具有一定的抗压强度，抗压强度可达到220‑260N，能满足倒运、传输、高位料仓落下等过程对于球团强度的要求，保证了后续操作的安全。

技术领域

本发明属于固体废弃物利用领域，具体涉及一种颗粒状单晶硅切片硅泥及其制备方法。

背景技术

单晶硅切片硅泥是太阳能电池板生产工艺过程中金刚线在切割硅棒产生的硅粉进入水中形成的悬浊液，含硅粉废水经絮凝、压滤等水处理环节形成泥状滤饼，一般含水量为40～60wt％。单晶硅切片硅泥含水量高，需要进一步脱水已达到利用的目的。

目前国内主要采用中频感应炉冶炼硅泥的方式生产金属硅，中频炉冶炼的特点是电磁感应加热和少渣冶炼。中频炉通过电磁感应持续将热量传递给熔融硅水，硅水又将热量传递给硅粉，这种熔化方式要求加入到硅水液面的硅粉量不能太多、颗粒度不能太大，为了减少渣量，要求原料单质硅含量高、杂质含量低。硅泥直接干燥后的硅粉粒度细微(2500目左右)，如果硅泥不预先造粒烘干，烘干过程硅粉极易发生氧化燃烧的安全事故；如果造粒，通常要加入大量粘结剂以保证球团的强度，这就降低了硅粉的单质硅含量，使后续冶炼过程渣量增大、收得率降低。因此，国内通常采用效率非常低的类似茶叶烘干房或依靠间接传热的转筒式烘干窑的方式对硅泥进行烘干，由于烘干速度慢、设备处理量小，烘干成本很高。硅泥冶炼企业需要一种新的硅泥造粒成型方法，在使用很少的粘结剂的条件下，硅泥造粒后经干燥后的球团具有一定的抗压强度，满足倒运、传输、高位料仓落下等过程对于球团强度的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烘干后球团抗压强度高、可满足后续冶炼对于球团强度与纯度要求的颗粒状单晶硅切片硅泥及其制备方法。

为实现本发明的上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种颗粒状单晶硅切片硅泥，其特征在于，包括粉状复合有机粘结剂0.5-3.0份、单晶硅切片硅泥100份；

所述粉状复合有机粘结剂由下述重量份的原料制成：分子量300万-600万高分子有机粘结剂CA 15-35份、糖醇类有机粘结剂5-25份、有机粘结剂DA 50-80份。

单晶硅切片硅泥含水量为40-60wt％，干基成分范围：Si：82.5-95.2wt％、SiO₂：1.8-15.6wt％，Al₂O₃：0.12-1.35wt％，C：0.15-2.45wt％，余量为其它杂质。

上述一种颗粒状单晶硅切片硅泥，作为一种优选的实施方案，所述高分子有机粘结剂CA为聚丙烯酰胺。

上述一种颗粒状单晶硅切片硅泥，作为一种优选的实施方案，所述糖醇类有机粘结剂为浆糖粉。

上述一种颗粒状单晶硅切片硅泥，作为一种优选的实施方案，所述有机粘结剂DA为糊精粉。

本申请的第二方面，提供一种颗粒状单晶硅切片硅泥的制备方法，包括以下步骤：

(1)向单晶硅切片硅泥中加入粉状复合有机粘结剂，混合搅拌均匀；

(2)将步骤(1)所得混合料压制成球，烘干得颗粒状单晶硅切片硅泥。

上述一种颗粒状单晶硅切片硅泥的制备方法，作为一种优选的实施方案，步骤(1)中，混合搅拌的速度为16-24r/min，搅拌的时间为3-8min。