專利名稱：從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及ー種硅料回收、除雜質(zhì)的方法，特別涉及ー種從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法。
背景技術(shù)：
隨著能源的日益緊張和污染的加重，引起各國(guó)對(duì)清潔能源使用的重視。全球都掀起太陽(yáng)能電池的制造熱潮，我國(guó)研制太陽(yáng)能電池近年來(lái)發(fā)展相當(dāng)驚人，太陽(yáng)能電池的廣泛 運(yùn)用促使作為太陽(yáng)能電池原料多晶硅的生產(chǎn)也迅猛發(fā)展。太陽(yáng)能電池使用的硅片是由硅錠切割加工而成，而硅錠在切片前需要用金剛石帶鋸條將硅錠的頭部、尾部以及ー些陰影等不合格區(qū)域去除，因此在鋸斷過(guò)程中就產(chǎn)生大量的硅粉，這些硅粉里混有ー些金屬雜質(zhì)，微量的金剛石顆粒、灰塵泥料、有機(jī)雜質(zhì)等。廢硅料中硅粉含量大于96%，粒度主要分布在8-12 μ m之間。目前并沒(méi)有合理的廢硅料的回收處理方法，因此國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家只能通過(guò)下水管道排放，常年累月排放的廢硅液堆積如山，不僅造成了資源的浪費(fèi)，更是嚴(yán)重威脅著人類生活，廢料的處理會(huì)増加企業(yè)的生產(chǎn)成本，處理不好會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供ー種從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，采用該方法回收的硅料的純度達(dá)到太陽(yáng)能級(jí)的硅料，避免了資源的浪費(fèi)同時(shí)為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。技術(shù)方案ー種從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，包括以下步驟a)將從帶鋸床管道收集的廢硅液通入離心機(jī)進(jìn)行離心、沉降得到硅料沉淀物；b)將步驟a所得到沉淀物在常溫下用純水固相漂洗，去除固體殘留液體中的有機(jī)物之類，獲得一定純度的硅粉；c)將步驟b所得到的硅粉浸入配置好的濃硫酸、濃硝酸、高錳酸鉀混合液中，邊浸洗邊攪拌；d)對(duì)步驟c中的硅料進(jìn)行超聲漂洗、烘干，得到的硅粉進(jìn)行定向凝固提純得到太陽(yáng)能級(jí)硅料；e)最后將硅料破碎、清洗后即可投爐。步驟b中常溫下在純水中漂洗時(shí)間為30 240分鐘。所述濃硫酸的重量百分比濃度大于98%、濃硝酸的重量百分比濃度在60-68%之間、高錳酸鉀為分析純；步驟c中混合液按重量比為濃硫酸濃硝酸高錳酸鉀=20 1-10 O. 1-0. 5。所述混合液的配制方法是濃硝酸與高錳酸鉀按照比例慢慢攪拌配好，再把濃硫酸慢慢倒入。步驟c中硅粉在混合液中浸洗1-4小時(shí)。
所述超聲漂洗方法是常溫下在純水中超聲漂洗20 240分鐘，烘干的方法為在110 130°C下烘烤至少兩小時(shí)。有益效果本發(fā)明方法簡(jiǎn)便，設(shè)備成本小，操作容易控制，處理回收率高，基于鋸斷廢料固體物重量計(jì)算，硅粉的總回收率可達(dá)99. 99%以上，能達(dá)到或接近標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)物的指標(biāo)，可直接在太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中應(yīng)用或其他エ業(yè)領(lǐng)域中運(yùn)用。


圖I為本方法發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
實(shí)施例I先將從帶鋸床管道收集的廢硅液通入離心機(jī)進(jìn)行離心沉降得到硅料沉淀物，將所得到沉淀物在常溫下用純水固相漂洗30分鐘，去除固體中殘留液體中的有機(jī)物之類，獲得一定純度的硅粉。再將得到的廢硅料在反應(yīng)器里通入重量百分比濃度為98%的濃硫酸、重量百分比濃度為60%的濃硝酸和分析純高錳酸鉀的混合液，按重量之比為濃硫酸濃硝酸高錳酸鉀=20 I O. I配制好，邊浸入邊攪拌I小時(shí)，除去鉄粉和金剛石顆粒，得到一定純度的硅料。將得到的硅料進(jìn)行漂洗、烘干，漂洗方法為常溫下在純水中超聲漂洗20分鐘，超聲波功率是I. 8KW，頻率是40KHZ。烘干方法為在110°C下烘烤兩小時(shí)，得到的硅粉進(jìn)行定向凝固提純得到太陽(yáng)能級(jí)硅料。最后將硅料清洗完，投爐后正常。實(shí)施例2先將從帶鋸床管道收集的廢硅液通入離心機(jī)進(jìn)行離心沉降得到硅料沉淀物，將所得到沉淀物在常溫下用純水固相漂洗120分鐘，去除固體中殘留液體中的有機(jī)物之類，獲得一定純度的硅粉。再將得到的廢硅料在反應(yīng)器里通入重量百分比濃度為98. 5%的濃硫酸、重量百分比濃度為65%的濃硝酸和分析純高錳酸鉀的混合液，按重量之比為濃硫酸濃硝酸高錳酸鉀=20 7 O. 4配制好，邊浸入邊攪拌2小時(shí)，除去鉄粉和金剛石顆粒，得到一定純度的硅料。將得到的硅料進(jìn)行漂洗、烘干，漂洗方法為常溫下在純水中超聲漂洗120分鐘，超聲波功率是I. 8KW，頻率是40KHZ。烘干方法為在120°C下烘烤兩小時(shí)，得到的硅粉進(jìn)行定向凝固提純得到太陽(yáng)能級(jí)硅料。最后將硅料清洗完，投爐后正常。實(shí)施例3先將從帶鋸床管道收集的廢硅液通入離心機(jī)進(jìn)行離心沉降得到硅料沉淀物，將所得到沉淀物在常溫下用純水固相漂洗240分鐘，去除固體中殘留液體中的有機(jī)物之類，獲得一定純度的硅粉。再將得到的廢硅料在反應(yīng)器里通入重量百分比濃度為99%的濃硫酸、重量百分比濃度為68%的濃硝酸和分析純高錳酸鉀的混合液，按重量比為濃硫酸濃硝酸高錳酸鉀=20 10 O. 5配制好，邊浸入邊攪拌4小時(shí)，除去鉄粉和金剛石顆粒，得到一定純度的硅料。將得到的硅料進(jìn)行漂洗、烘干，漂洗方法為常溫下在純水中超聲漂洗240分鐘，超聲波功率是I. 8KW，頻率是40KHZ。烘干方法為在130°C下烘烤兩小時(shí)，得到的硅粉進(jìn)行定向凝固提純得到太陽(yáng)能級(jí)硅料。最后將硅料清洗完，投爐后正常。
權(quán)利要求
1.ー種從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，其特征在于，包括以下步驟 a)將從帶鋸床管道收集的廢硅液通入離心機(jī)進(jìn)行離心、沉降得到硅料沉淀物； b)將步驟a所得到沉淀物在常溫下用純水固相漂洗，去除固體殘留液體中的有機(jī)物之類，獲得一定純度的硅粉； c)將步驟b所得到的硅粉浸入配置好的濃硫酸、濃硝酸、高錳酸鉀混合液中，邊浸洗邊攪拌； d)對(duì)步驟C中的硅料進(jìn)行超聲漂洗、烘干，得到的硅粉進(jìn)行定向凝固提純得到太陽(yáng)能級(jí)娃料； e)最后將硅料破碎、清洗后即可投爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，其特征在于步驟b中常溫下在純水中漂洗時(shí)間為30 240分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，其特征在于所述濃硫酸的重量百分比濃度大于98%、濃硝酸的重量百分比濃度在60-68%之間、高錳酸鉀為分析純；步驟c中混合液按重量比為濃硫酸濃硝酸高錳酸鉀=20 1-10 O.1-0. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，其特征在于所述混合液的配制方法是濃硝酸與高錳酸鉀按照比例慢慢攪拌配好，再把濃硫酸慢慢倒入。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，其特征在于步驟c中硅粉在混合液中浸洗1-4小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，其特征在于所述超聲漂洗方法是常溫下在純水中超聲漂洗20 240分鐘，烘干的方法為在110 130°C下烘烤至少兩小時(shí)。
全文摘要
一種從帶鋸截?cái)喽嗑Ч桢V產(chǎn)生的廢料中回收硅料的方法，包括以下步驟將從帶鋸床管道收集的廢硅液通入離心機(jī)進(jìn)行離心、沉降得到硅料沉淀物；將步驟a所得到沉淀物在常溫下用純水固相漂洗，去除固體殘留液體中的有機(jī)物之類，獲得一定純度的硅粉；將步驟b所得到的硅粉浸入配置好的濃硫酸、濃硝酸、高錳酸鉀混合液中，邊浸洗邊攪拌；對(duì)步驟c中的硅料進(jìn)行超聲漂洗、烘干，得到的硅粉進(jìn)行定向凝固提純得到太陽(yáng)能級(jí)硅料；最后將硅料破碎、清洗后即可投爐。本發(fā)明方法簡(jiǎn)便，設(shè)備成本小，操作容易控制，處理回收率高，總回收率可達(dá)99.99％以上。
文檔編號(hào)C01B33/037GK102674364SQ20121011836
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者徐小云, 林慧, 王祿堡, 袁志鐘 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江環(huán)太硅科技有限公司