專利名稱：硅片切割廢液處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及廢液處理領(lǐng)域，尤其是一種硅片切割廢液的處理方法。
背景技術(shù)：
硅片是半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域的主要生產(chǎn)材料，硅片多線切割技術(shù)是目前世界上比較先進(jìn)的硅片加工技術(shù)，它不同于傳統(tǒng)的刀鋸片、砂輪片等切割方式，也不同于先進(jìn)的激光切割和內(nèi)圓切割，它的原理是通過一根高速運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)附著在鋼絲上的切割液對(duì)硅棒進(jìn)行摩擦，從而達(dá)到切割效果，在整個(gè)過程中，鋼線通過線輥的引導(dǎo)，在線輥上形成ー張線網(wǎng)，而待加工エ件通過工作臺(tái)的下降實(shí)現(xiàn)エ件的進(jìn)給。硅片多線切割技術(shù)與其他技術(shù)相比具有效率高，產(chǎn)能高，精度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，多線切割技術(shù)是目前最廣泛的硅片切割技術(shù)。在多線切割技術(shù)中，所使用的切割液通常是由聚こニ醇和1200目左右的碳化硅顆粒按照一定比例配制而成，切割液在切割硅棒的過程中不可避免的會(huì)與切削下來的硅粉混在一起，形成大量的切割廢液，而且切割液中部分碳化硅顆粒會(huì)因切割作用而出現(xiàn)破損，使得部分碳化硅的目數(shù)増大，因此，切割廢液無法直接重復(fù)利用。切割廢液中含有很多資源，比如碳化硅、硅粉等等，如果直接排放棹，不僅造成浪費(fèi)資源，同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境，因此，對(duì)于切割廢液的處理一直是光伏行業(yè)的難題。目前，對(duì)于切割廢液的處理方法通常采用以下的方式首先，對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，即將切割廢液中的聚こニ醇液體與碳化硅顆粒、硅粉顆粒分離，得到聚こニ醇液體和混合有硅粉的碳化硅固體，分離出的聚こニ醇液體經(jīng)過進(jìn)一歩加工后可再次作為原料配制成切割液重復(fù)利用；接著，對(duì)分離出來的混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，去除目數(shù)大于1300目的超細(xì)碳化硅，剰余的目數(shù)較小的碳化硅可配成新的切割液繼續(xù)使用，由于碳化硅和硅粉的密度相差不大，因此，不論是剩余的碳化硅還是分離出去的超細(xì)碳化硅中都含有硅粉；最后，將分離出來的數(shù)目較大的混合有硅粉的超細(xì)碳化硅經(jīng)過化學(xué)處理后排放掉?，F(xiàn)有的切割廢液處理方式僅能夠回收利用聚こニ醇和一部分碳化硅，對(duì)于切割廢液中的超細(xì)碳化硅和硅粉一般無法進(jìn)行有效的回收利用。目前，對(duì)于切割廢液中的聚こニ醇液體與碳化硅、硅顆粒分離主要采用離心式分離的方式，即，先在切割廢液中加入一定量的水，使聚こニ醇完全溶解到水中，然后將上述液體通入臥式螺旋離心機(jī)，通過多級(jí)離心處理，實(shí)現(xiàn)聚こニ醇液體與碳化硅、硅顆粒分離，接著將聚こニ醇進(jìn)行蒸餾處理即可得到聚こニ醇，這種方式需要專門購(gòu)買離心設(shè)備和蒸餾設(shè)備，投入的成本較大，而且，這兩種設(shè)備在工作時(shí)需要消耗大量的電能，進(jìn)ー步増加了生產(chǎn)成本。目前，對(duì)于混合有硅粉的碳化硅的分級(jí)處理主要采用氣力分級(jí)的方式，即利用高壓氣體沖刷混合有硅粉的碳化硅，由于不同目數(shù)的碳化硅顆粒重量各不相同，因此，在同樣的風(fēng)力作用下不同目數(shù)的碳化硅會(huì)堆積在不同位置，實(shí)現(xiàn)碳化硅的分級(jí)，雖然這種方式也能夠?qū)崿F(xiàn)碳化硅的分級(jí)，但是，由于不同目數(shù)的碳化硅顆粒的重量相差不大，在高速氣流的沖刷下，不同目數(shù)的碳化硅顆粒還是會(huì)混在一起，分級(jí)效果較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種能夠回收超細(xì)碳化硅和硅粉的硅片切割廢液處理方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該硅片切割廢液處理方法，包括以下步驟A、對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，將切割廢液中的聚こニ醇液體與碳化硅顆粒、硅粉顆粒分離，得到聚こニ醇液體和混合有硅粉的碳化硅固體；B、對(duì)分離出來的混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，去除目數(shù)大于1300目的超細(xì)碳化硅；C、將分離出來的混合有硅粉的超細(xì)碳化硅采用重液分離與電泳相結(jié)合的方法分 離其中的硅粉與超細(xì)碳化硅，具體方法如下先把混合有硅粉的超細(xì)碳化硅裝入熔煉設(shè)備，加熱到2500°C以上，使超細(xì)碳化硅與硅粉全部融化，然后將其融化后的液體注入石英坩堝內(nèi)，在重力作用下，超細(xì)碳化硅液體與硅液體在石英坩堝內(nèi)分成兩層，超細(xì)碳化硅液體位于石英坩堝的上層，硅液體位于石英坩堝下層，待溫度冷卻后，將凝固后固體從石英坩堝內(nèi)取出并切開得到娃徒與超細(xì)碳化娃徒。進(jìn)ー步的是，在步驟C中，在將融化后的超細(xì)碳化硅與硅液體注入石英坩堝之前，先將石英坩堝預(yù)熱到1200°C。進(jìn)ー步的是，在步驟C中，所使用的石英坩堝底部設(shè)置有加熱裝置。進(jìn)ー步的是，在步驟A中，采用如下所述的固液分離裝置對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，所述固液分離裝置包括分離錐形筒，分離錐形筒的大徑端朝上并且設(shè)置有切割廢液進(jìn)ロ，所述分離錐形筒的小徑端設(shè)置有可拆卸的封堵結(jié)構(gòu)，所述分離錐形筒上部設(shè)置有聚こニ醇液體排出ロ，所述分離錐形筒的內(nèi)壁與重力方向的夾角為5° 45°。進(jìn)ー步的是，所述分離錐形筒內(nèi)設(shè)置有輔助沉積錐體，所述輔助沉積錐體位于分離錐形筒的小徑端，輔助沉積錐體的錐尖朝上，輔助沉積錐體的底部邊緣與分離錐形筒的內(nèi)壁之間存在間隙。進(jìn)ー步的是，所述分離錐形筒內(nèi)設(shè)置有輔助蠕動(dòng)錐筒，所述輔助蠕動(dòng)錐筒設(shè)置在輔助沉積錐體下方，輔助蠕動(dòng)錐筒的兩端敞開并且輔助蠕動(dòng)錐筒的大徑端朝下，輔助蠕動(dòng)錐筒的底部邊緣與分離錐形筒的內(nèi)壁之間存在間隙。進(jìn)ー步的是，在步驟B中采用水カ分級(jí)裝置對(duì)混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，所述水力分級(jí)裝置包括分級(jí)錐形筒，分級(jí)錐形筒的大徑端朝上并且設(shè)置有進(jìn)料ロ，所述分級(jí)錐形筒的小徑端設(shè)置有可拆卸的封堵部件，所述分級(jí)錐形筒上部設(shè)置有超細(xì)碳化硅液體排出ロ，所述分級(jí)錐形筒下部設(shè)置有進(jìn)水ロ，所述分級(jí)錐形筒的內(nèi)壁與重力方向的夾角為5° 45°。進(jìn)ー步的是，所述超細(xì)碳化硅液體排出口下方設(shè)置有集液池，所述進(jìn)水口上連接有液管，液管另一端與集液池連通，所述液管上設(shè)置有水泵。進(jìn)ー步的是，所述液管上連接有回流管，回流管的端頭伸入集液池內(nèi)，所述回流管上設(shè)置有截止閥，所述液管上設(shè)置有壓カ表。進(jìn)ー步的是，所述液管上設(shè)置有儲(chǔ)液腔。
本發(fā)明的有益效果是該處理方法采用重液分離與電泳相結(jié)合的方法對(duì)分離出來的混合有硅粉的超細(xì)碳化硅進(jìn)行處理，能夠從中分離出硅粉與超細(xì)碳化硅，得到的硅粉與超細(xì)碳化硅可進(jìn)一歩加工成硅產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)超細(xì)碳化硅與硅粉的回收利用，因此，該切割廢液處理方法不僅能夠回收利用聚こニ醇和碳化硅，同時(shí)還能夠回收利用超細(xì)碳化硅和硅粉，使其循環(huán)進(jìn)入生產(chǎn)線中，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，減少原料的使用量，不僅可以降低硅片的成本，而且還能在很大程度降低環(huán)境污染。
圖I是本發(fā)明的固液分離裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的水力分級(jí)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中標(biāo)記為分離錐形筒201、切割廢液進(jìn)ロ 202、封堵結(jié)構(gòu)203、聚こニ醇液體排出ロ 204、輔助沉積錐體205、輔助蠕動(dòng)錐筒206、溢流ロ 207、分級(jí)錐形筒301、進(jìn)料ロ 302、 封堵部件303、超細(xì)碳化硅液體排出ロ 304、進(jìn)水口 305、集液池306、液管307、水泵308、回流管309、截止閥310、壓カ表311、儲(chǔ)液腔312。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說明。該硅片切割廢液處理方法，包括以下步驟A、對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，將切割廢液中的聚こニ醇液體與碳化硅顆粒、硅粉顆粒分離，得到聚こニ醇液體和混合有硅粉的碳化硅固體，分離出的聚こニ醇液體經(jīng)過進(jìn)一歩加工后可再次作為原料配制成切割液重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)聚こニ醇的回收利用；B、對(duì)分離出來的混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，去除目數(shù)大于1300目的超細(xì)碳化硅，剩余的目數(shù)較小的碳化硅可配成新的切割液繼續(xù)使用，實(shí)現(xiàn)碳化硅的回收利用，由于碳化硅和硅粉的密度相差不大，因此，不論是剩余的碳化硅還是分離出去的超細(xì)碳化硅中都含有硅粉；C、將分離出來的混合有硅粉的超細(xì)碳化硅采用重液分離與電泳相結(jié)合的方法分離其中的硅粉與超細(xì)碳化硅，具體方法如下先把混合有硅粉的超細(xì)碳化硅裝入熔煉設(shè)備，加熱到2500°C以上，使超細(xì)碳化硅與硅粉全部融化，然后將其融化后的液體注入石英坩堝內(nèi)，由于固態(tài)下超細(xì)碳化硅的密度為2. 3g/cm3,硅的密度為2. 32g/cm3，然而，當(dāng)二者全部融化后，超細(xì)碳化硅的密度基本保持不變，但是硅的密度卻由原來的2. 32g/cm3變化為2. 43g/cm3，由于密度差，在重力作用下，超細(xì)碳化硅液體與硅液體在石英坩堝內(nèi)分成兩層，超細(xì)碳化硅液體位于石英坩堝的上層，硅液體位于石英坩堝下層，待溫度冷卻后，將凝固后固體從石英坩堝內(nèi)取出并切開得到硅錠與超細(xì)碳化硅錠。通過上述方法對(duì)分離出來的混合有硅粉的超細(xì)碳化硅進(jìn)行處理，能夠從中分離出硅粉與超細(xì)碳化硅，得到的硅粉與超細(xì)碳化硅可進(jìn)ー步加工成硅產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)超細(xì)碳化硅與硅粉的回收利用，因此，該切割廢液處理方法不僅能夠回收利用聚こニ醇和碳化硅，同時(shí)還能夠回收超細(xì)碳化硅和硅粉，使其循環(huán)進(jìn)入生產(chǎn)線中，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，減少原料的使用量，不僅可以降低硅片的成本，而且還能在很大程度降低環(huán)境污染。在上述步驟C中，在將融化后的超細(xì)碳化硅與硅液體注入石英坩堝內(nèi)后，如果石英坩堝的溫度較低，就會(huì)導(dǎo)致超細(xì)碳化硅與硅液體快速冷卻凝固，使得超細(xì)碳化硅液體與硅液體無法分層，因此為了避免上述情況的發(fā)生，在將融化后的超細(xì)碳化硅與硅液體注入石英坩堝之前，先將石英坩堝預(yù)熱到1200°C。進(jìn)ー步的是，在步驟C中，為了使超細(xì)碳化硅液體與硅液體能夠有充足的時(shí)間分層，使其分離完全，保證硅粉的純度和超細(xì)碳化硅的純度，在石英坩堝底部設(shè)置了加熱裝置，使石英坩堝內(nèi)的溫度逐漸緩慢的降低，保證超細(xì)碳化硅液體與硅液體能夠完全分離。所述加熱裝置可以是紅外加熱器、石英管加熱器等，作為優(yōu)選的方式是所述加熱裝置為電阻絲加熱器，電阻絲加熱器加熱速度快，而且便于控制其加熱溫度。在步驟C中，所使用的熔煉設(shè)備為可以是現(xiàn)有的各種加熱設(shè)備，作為優(yōu)選的方式是所述熔煉設(shè)備為中頻感應(yīng)熔煉設(shè)備，這種中頻感應(yīng)熔煉設(shè)備加熱速度快，而且能耗低，能夠大大降低生產(chǎn)成本。在步驟A中，對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離可以采用多種實(shí)施方式，譬如，可以采用離 心式分離的方式，即，先在切割廢液中加入一定量的水，使聚こニ醇完全溶解到水中，然后將上述液體通入臥式螺旋離心機(jī)，通過多級(jí)離心處理，實(shí)現(xiàn)聚こニ醇液體與碳化硅、硅顆粒分離，接著將聚こニ醇進(jìn)行蒸餾處理即可得到聚こニ醇，作為優(yōu)選的方式是采用如下所述的固液分離裝置對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，如圖I所示，所述固液分離裝置包括分離錐形筒201，分離錐形筒201的大徑端朝上并且設(shè)置有切割廢液進(jìn)ロ 202，所述分離錐形筒201的小徑端設(shè)置有可拆卸的封堵結(jié)構(gòu)203，所述分離錐形筒201上部設(shè)置有聚こニ醇液體排出口 204，所述分離錐形筒201的內(nèi)壁與重力方向的夾角為5° 45°。這種結(jié)構(gòu)的固液分離裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需將切割廢液通過切割廢液進(jìn)ロ 202注入分離錐形筒201內(nèi)，在重力作用下，碳化硅顆粒與硅粉會(huì)逐漸沉積在分離錐形筒201的內(nèi)壁，并沿著傾斜的內(nèi)壁逐漸蠕動(dòng)下滑至分離錐形筒201的底部堆積起來，等堆積到一定程度，將封堵結(jié)構(gòu)203拆下來，將混合有硅粉的碳化硅從分離錐形筒201的小徑端排出，而分離錐形筒201內(nèi)的聚こニ醇液體則從聚こニ醇液體排出ロ 204排出，實(shí)現(xiàn)固液分離，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作非常方便，只需很低的成本即可完成對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，大大降低了生產(chǎn)成本。為了更好的使沉積在分離錐形筒201的內(nèi)壁上的碳化硅與硅粉順利的沿著傾斜的分離錐形筒201的內(nèi)壁逐漸蠕動(dòng)下滑至分離錐形筒201的底部堆積起來，所述分離錐形筒201的內(nèi)壁與重力方向的夾角優(yōu)選為25°。為了加快碳化硅顆粒與硅粉的沉積過程，在分離錐形筒201內(nèi)設(shè)置了輔助沉積錐體205，所述輔助沉積錐體205位于分離錐形筒201的小徑端，輔助沉積錐體205的錐尖朝上，輔助沉積錐體205的底部邊緣與分離錐形筒201的內(nèi)壁之間存在間隙，通過設(shè)置輔助沉積錐體205，可以使分離錐形筒201中間的碳化硅與硅粉沉積在輔助沉積錐體205的錐面上，然后沿著錐面下滑并從輔助沉積錐體205的底部邊緣與分離錐形筒201的內(nèi)壁之間的間隙落下堆積到分離錐形筒201的底部，大大加快了碳化硅顆粒與硅粉的沉積過程，縮短了碳化硅顆粒與硅粉的沉積所需要的時(shí)間，提高了效率。為了進(jìn)一歩的使沉積在分離錐形筒201的內(nèi)壁上的碳化硅與硅粉順利的沿著傾斜的分離錐形筒201的內(nèi)壁逐漸蠕動(dòng)下滑至分離錐形筒201的底部堆積起來，在分離錐形筒201內(nèi)設(shè)置有輔助蠕動(dòng)錐筒206，所述輔助蠕動(dòng)錐筒206設(shè)置在輔助沉積錐體205下方，輔助蠕動(dòng)錐筒206的兩端敞開并且輔助蠕動(dòng)錐筒206的大徑端朝下，輔助蠕動(dòng)錐筒206的底部邊緣與分離錐形筒201的內(nèi)壁之間存在間隙，該輔助蠕動(dòng)錐筒206的工作過程如下輔助蠕動(dòng)錐筒206下方的液體隨著分離錐形筒201底部堆積的碳化硅與硅粉越來越多而向上流動(dòng)，該部分液體向上運(yùn)動(dòng)碰到輔助沉積錐體205的底部然后沿著輔助沉積錐體205與輔助蠕動(dòng)錐筒206之間的縫隙向下流動(dòng)并通過輔助蠕動(dòng)錐筒206底部邊緣與分離錐形筒201內(nèi)壁之間的間隙流到輔助蠕動(dòng)錐體下方，該部分液體在流動(dòng)過程中會(huì)帶動(dòng)沉積在分離錐形筒201內(nèi)壁上的碳化硅與硅粉向下運(yùn)動(dòng)，起到輔助蠕動(dòng)的目的。為了避免注入分離錐形筒201內(nèi)的切割廢液過多，造成切割廢液四散溢出，在分離錐形筒201的上部設(shè)置有溢流ロ 207，通過溢流ロ 207將多余的切割廢液溢流到指定的位置，避免四散溢出給生產(chǎn)過程造成不必要的麻煩。所述封堵結(jié)構(gòu)203可以采用堵頭、塞子等方式實(shí)現(xiàn)，作為優(yōu)選的方式是在分離錐形筒201的小徑端設(shè)置閥門形成所述的封堵結(jié)構(gòu)203，這種封堵結(jié)構(gòu)203不需要將其拆下來即可實(shí)現(xiàn)排出混合有硅粉的碳化硅固定的目的，操作非常方便。 在步驟B中，對(duì)混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理可以采用多種實(shí)施方式，譬如，可以采用氣カ分級(jí)的方式，即利用高壓氣體沖刷混合有硅粉的碳化硅，由于不同目數(shù)的碳化硅顆粒重量各不相同，因此，在同樣的風(fēng)力作用下不同目數(shù)的碳化硅會(huì)堆積在不同位置，實(shí)現(xiàn)碳化硅的分級(jí)，作為優(yōu)選的方式是采用水力分級(jí)裝置對(duì)混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，如圖2所示，所述水力分級(jí)裝置包括分級(jí)錐形筒301，分級(jí)錐形筒301的大徑端朝上并且設(shè)置有進(jìn)料ロ 302，所述分級(jí)錐形筒301的小徑端設(shè)置有可拆卸的封堵部件303，所述分級(jí)錐形筒301上部設(shè)置有超細(xì)碳化硅液體排出ロ 304，所述分級(jí)錐形筒301下部設(shè)置有進(jìn)水口 305，所述分級(jí)錐形筒301的內(nèi)壁與重力方向的夾角為5° 45°，該水力分級(jí)裝置的使用過程如下首先，將分離出來的混合有硅粉的碳化硅投入分級(jí)錐形筒301內(nèi)，然后通過進(jìn)水ロ 305將水注入分級(jí)錐形筒301內(nèi)，由于不同目數(shù)的碳化硅顆粒重量不同，目數(shù)較大的碳化硅顆粒重量較輕，目數(shù)較小的碳化硅顆粒重量較重，從進(jìn)水口 305注入分級(jí)錐形筒301內(nèi)的水流具有一定的壓力，在水流的沖擊下，重量的較輕的碳化硅顆粒在被沖到分級(jí)錐形筒301的上部，進(jìn)而從超細(xì)碳化硅液體排出ロ 304排出，然后進(jìn)行烘干處理即可得到混合有硅粉的超細(xì)碳化硅固體，目數(shù)較小的碳化硅顆粒和硅粉則懸浮在分級(jí)錐形筒301底部進(jìn)而沉積到分級(jí)錐形筒301的內(nèi)壁上并逐漸蠕動(dòng)下滑至分級(jí)錐形筒301的底部堆積起來，等堆積到一定程度，將封堵部件303拆下來，將混合有硅粉的碳化硅從分級(jí)錐形筒301的小徑端排出，進(jìn)而配制成切割液再重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)混合有硅粉的碳化硅的分級(jí)處理，這種水力分級(jí)裝置根據(jù)調(diào)整進(jìn)水口 305水壓的大小可精確分離出目數(shù)較大的碳化硅，分級(jí)效果較好，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作非常方便，能夠大大降低生產(chǎn)成本。為了更好的使沉積在分級(jí)錐形筒301的內(nèi)壁上的碳化硅與硅粉順利的沿著傾斜的分級(jí)錐形筒301的內(nèi)壁逐漸蠕動(dòng)下滑至分級(jí)錐形筒301的底部堆積起來，所述分級(jí)錐形筒301的內(nèi)壁與重力方向的夾角優(yōu)選為25°。為了方便收集超細(xì)碳化硅，在超細(xì)碳化硅液體排出ロ 304下方設(shè)置了集液池306。為了節(jié)約資源，避免造成浪費(fèi)，所述進(jìn)水ロ 305上連接有液管307，液管307另一端與集液池306連通，所述液管307上設(shè)置有水泵308，將集液池306中的水循環(huán)利用起來，從而降低生產(chǎn)成本。為了可以調(diào)整進(jìn)水口 305的水壓，在液管307上連接有回流管309，回流管309的端頭伸入集液池306內(nèi)，所述回流管309上設(shè)置有截止閥，通過開關(guān)截止閥可以控制液管307內(nèi)的水量，從而調(diào)整進(jìn)水口 305的水壓。為了便于了解進(jìn)水口 305的水壓，在液管307上設(shè)置有壓カ表。為了保證進(jìn)水口 305的水壓恒定且能夠不間斷噴水，在液管307上設(shè)置了儲(chǔ)液腔312作為ー個(gè)緩沖，避免集液池306中沒水造成進(jìn)水口 305無法噴水進(jìn)行水力分級(jí)。所述封堵部件303可以采用堵頭、塞子等方式實(shí)現(xiàn)，作為優(yōu)選的方式是在 分級(jí)錐形筒301的小徑端設(shè)置閥門形成所述的封堵部件303，這種封堵部件303不需要將其拆下來即可實(shí)現(xiàn)排出混合有硅粉的碳化硅固定的目的，操作非常方便。
權(quán)利要求
1.硅片切割廢液處理方法，其特征在于包括以下步驟 A、對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，將切割廢液中的聚こニ醇液體與碳化硅顆粒、硅粉顆粒分離，得到聚こニ醇液體和混合有硅粉的碳化硅固體； B、對(duì)分離出來的混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，去除目數(shù)大于1300目的超細(xì)碳化硅； C、將分離出來的混合有硅粉的超細(xì)碳化硅采用重液分離與電泳相結(jié)合的方法分離其中的硅粉與超細(xì)碳化硅，具體方法如下先把混合有硅粉的超細(xì)碳化硅裝入熔煉設(shè)備，加熱到2500°C以上，使超細(xì)碳化硅與硅粉全部融化，然后將其融化后的液體注入石英坩堝內(nèi)，在重力作用下，超細(xì)碳化硅液體與硅液體在石英坩堝內(nèi)分成兩層，超細(xì)碳化硅液體位于石英坩堝的上層，硅液體位于石英坩堝下層，待溫度冷卻后，將凝固后固體從石英坩堝內(nèi)取出并切開得到娃錠與超細(xì)碳化娃錠。
2.如權(quán)利要求I所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于在步驟C中，在將融化后的超細(xì)碳化硅與硅液體注入石英坩堝之前，先將石英坩堝預(yù)熱到1200°C。
3.如權(quán)利要求2所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于在步驟C中，所使用的石英坩堝底部設(shè)置有加熱裝置。
4.如權(quán)利要求I所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于在步驟A中，采用如下所述的固液分離裝置對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，所述固液分離裝置包括分離錐形筒(201)，分離錐形筒(201)的大徑端朝上并且設(shè)置有切割廢液進(jìn)ロ(202)，所述分離錐形筒(201)的小徑端設(shè)置有可拆卸的封堵結(jié)構(gòu)(203)，所述分離錐形筒(201)上部設(shè)置有聚こニ醇液體排出口(204)，所述分離錐形筒(201)的內(nèi)壁與重力方向的夾角為5° 45°。
5.如權(quán)利要求4所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于所述分離錐形筒(201)內(nèi)設(shè)置有輔助沉積錐體(205)，所述輔助沉積錐體(205)位于分離錐形筒(201)的小徑端，輔助沉積錐體(205)的錐尖朝上，輔助沉積錐體(205)的底部邊緣與分離錐形筒(201)的內(nèi)壁之間存在間隙。
6.如權(quán)利要求5所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于所述分離錐形筒(201)內(nèi)設(shè)置有輔助蠕動(dòng)錐筒(206)，所述輔助蠕動(dòng)錐筒(206)設(shè)置在輔助沉積錐體(205)下方，輔助蠕動(dòng)錐筒(206)的兩端敞開并且輔助蠕動(dòng)錐筒(206)的大徑端朝下，輔助蠕動(dòng)錐筒(206)的底部邊緣與分離錐形筒(201)的內(nèi)壁之間存在間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于 在步驟B中，采用水力分級(jí)裝置對(duì)混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，所述水力分級(jí)裝置包括分級(jí)錐形筒(301)，分級(jí)錐形筒(301)的大徑端朝上并且設(shè)置有進(jìn)料(302)，所述分級(jí)錐形筒(301)的小徑端設(shè)置有可拆卸的封堵部件(303)，所述分級(jí)錐形筒(301)上部設(shè)置有超細(xì)碳化硅液體排出ロ(304)，所述分級(jí)錐形筒(301)下部設(shè)置有進(jìn)水口(305)，所述分級(jí)錐形筒(301)的內(nèi)壁與重力方向的夾角為5° 45°。
8.如權(quán)利要求7所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于所述超細(xì)碳化硅液體排出口( 304 )下方設(shè)置有集液池(306 )，所述進(jìn)水ロ( 305 )上連接有液管(307 )，液管(307 )另一端與集液池(306)連通，所述液管(307)上設(shè)置有水泵(308)。
9.如權(quán)利要求8所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于所述液管(307)上連接有回流管(309)，回流管(309)的端頭伸入集液池(306)內(nèi)，所述回流管(309)上設(shè)置有截止閥(310)，所述液管(307)上設(shè)置有壓カ表(311)。
10.如權(quán)利要求9所述的硅片切割廢液處理方法，其特征在于所述液管(307)上設(shè)置有儲(chǔ)液腔(312)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠回收超細(xì)碳化硅和硅粉的硅片切割廢液處理方法。該處理方法，包括以下步驟A、對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，將切割廢液中的聚乙二醇液體與碳化硅顆粒、硅粉顆粒分離；B、對(duì)分離出來的混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，去除目數(shù)大于1300目的超細(xì)碳化硅；C、將分離出來的混合有硅粉的超細(xì)碳化硅采用重液分離與電泳相結(jié)合的方法分離其中的硅粉與超細(xì)碳化硅。該切割廢液處理方法不僅能夠回收利用聚乙二醇和碳化硅，同時(shí)還能夠回收利用超細(xì)碳化硅和硅粉，使其循環(huán)進(jìn)入生產(chǎn)線中，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，減少原料的使用量，不僅可以降低硅片的成本，而且還能在很大程度降低環(huán)境污染。適合在廢液處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C01B33/037GK102776062SQ201210246470
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者馮加保, 徐文州, 李軍, 耿榮軍, 陳五奎, 陳輝 申請(qǐng)人:樂山新天源太陽(yáng)能科技有限公司