一種晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]硅片切割是電子工業(yè)主要原材料一硅片(晶圓)生產(chǎn)的上游關(guān)鍵技術(shù)，切割的質(zhì)量與規(guī)模直接影響到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的后續(xù)生產(chǎn)。在電子工業(yè)中，對(duì)硅片的需求主要表現(xiàn)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電和集成電路等半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上。晶體硅片是制作光伏太陽(yáng)能電池的主要材料，每生產(chǎn)I麗的太陽(yáng)能電池組件需要17噸左右的原料。Clean Edge預(yù)計(jì)，全球太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)的規(guī)模將從2005年的110億美元猛進(jìn)增到2015年的510億美元，以芯片著名的“硅谷”將被“太陽(yáng)谷”所取代。顯然太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展需要更多的硅原料及切割設(shè)備來(lái)支撐。
[0003]硅片加工工藝流程一般經(jīng)過(guò)晶體生長(zhǎng)、切斷、外徑滾磨、平邊、切片、倒角、研磨、腐蝕、拋光、清洗、包裝等階段。在整個(gè)切割過(guò)程中，切割液(PEG)具有重要作用，然而，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，如何處理切割液在切割完畢后所產(chǎn)生的廢砂漿，日益成為人們研宄的重點(diǎn)。
[0004]晶硅線切割廢砂漿是一種灰黑色粘稠固液混合體，含有碳化硅，硅粉，鐵，聚乙二醇，水雜質(zhì)等。略有吸濕性，不易揮發(fā)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能溶于水，難燃，按危險(xiǎn)化學(xué)廢棄物運(yùn)輸，密封貯存。
[0005]如何利用晶硅線切割廢漿料，再生切割液(聚乙二醇)、碳化硅、陶瓷細(xì)粉材料，是近年來(lái)急需解決的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為解決上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，用于對(duì)廢砂漿中切割液(聚乙二醇)再生過(guò)程中的漿料離子交換處理，提高廢砂漿再生效率。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，包括如下裝置:陽(yáng)離子交換柱，其上部進(jìn)液口通過(guò)管道接有切割液；第一陰離子交換柱，其上部進(jìn)液口與所述陽(yáng)離子交換柱出液口管道連接；第二陰離子交換柱，其上部進(jìn)液口與所述第一陰離子交換柱出液口管道相連；一提純液收集罐，其進(jìn)液口與所述第二陰離子交換柱出液口管道連接；一廢液收集罐，其進(jìn)液口分別與所述陽(yáng)離子交換柱及第一、第二陰離子交換柱底部廢液出口管道連接；配酸罐，其進(jìn)液口接酸液，出液口通過(guò)酸液循環(huán)泵與所述陽(yáng)離子交換柱進(jìn)液口連通；配堿罐，其進(jìn)液口接堿液和/或去離子水，出液口通過(guò)堿液循環(huán)泵分別與所述第一、第二陰離子交換柱上部進(jìn)液口管道連接。
[0009]進(jìn)一步，所述配酸罐出液口和進(jìn)液口通過(guò)酸液循環(huán)泵循環(huán)連接。
[0010]另，所述配堿罐出液口和進(jìn)液口通過(guò)堿液循環(huán)泵循環(huán)連接。
[0011]另有，所述各裝置之間連接的管道上均設(shè)有控制閥。
[0012]再，所述控制閥為球閥。
[0013]再有，所述陽(yáng)離子交換柱出液口與第一陰離子交換柱進(jìn)液口相連的管道上、第一陰離子交換柱出液口與第二陰離子交換柱進(jìn)液口相連的管道上、第二陰離子交換柱出液管道上均設(shè)置有導(dǎo)電率監(jiān)測(cè)表。
[0014]另，所述第一陰離子交換柱出液口與第二陰離子交換柱進(jìn)液口相連的管道上、第二陰離子交換柱出液管道上分別設(shè)置有流量計(jì)。
[0015]本實(shí)用新型有益效果在于:
[0016]通過(guò)設(shè)置陽(yáng)離子柱和2個(gè)陰離子柱，對(duì)漿料進(jìn)行離子交換處理，且能夠?qū)﹃?yáng)離子柱和2個(gè)陰離子柱再生，延長(zhǎng)使用壽命，設(shè)置流量和導(dǎo)電率監(jiān)控表，提升離子交換效率，避免浪費(fèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，包括如下裝置:陽(yáng)離子交換柱1，其上部進(jìn)液口通過(guò)管道接有切割液；第一陰離子交換柱2，其上部進(jìn)液口與所述陽(yáng)離子交換I柱出液口管道連接；第二陰離子交換柱3，其上部進(jìn)液口與所述第一陰離子交換柱2出液口管道相連；一提純液收集罐4，其進(jìn)液口與所述第二陰離子交換柱3出液口管道連接；一廢液收集罐5，其進(jìn)液口分別與所述陽(yáng)離子交換柱I及第一、第二陰離子交換柱2、3底部廢液出口管道連接；配酸罐6，其進(jìn)液口接酸液，出液口通過(guò)酸液循環(huán)泵61與所述陽(yáng)離子交換柱I進(jìn)液口連通；配堿罐7，其進(jìn)液口接堿液和/或去離子水，出液口通過(guò)堿液循環(huán)泵71分別與所述第一、第二陰離子交換柱2、3上部進(jìn)液口管道連接。
[0019]進(jìn)一步，所述配酸罐6出液口和進(jìn)液口通過(guò)酸液循環(huán)泵61循環(huán)連接。
[0020]另，所述配堿罐7出液口和進(jìn)液口通過(guò)堿液循環(huán)泵71循環(huán)連接。
[0021]另有，所述各裝置之間連接的管道上均設(shè)有控制閥8。
[0022]再，所述控制閥8為球閥。
[0023]再有，所述陽(yáng)離子交換柱I出液口與第一陰離子交換柱2進(jìn)液口相連的管道上、第一陰離子交換柱2出液口與第二陰離子交換柱3進(jìn)液口相連的管道上、第二陰離子交換柱3出液管道上均設(shè)置有導(dǎo)電率監(jiān)測(cè)表9。
[0024]另，所述第一陰離子交換柱2出液口與第二陰離子交換柱3進(jìn)液口相連的管道上、第二陰離子交換柱3出液管道上分別設(shè)置有流量計(jì)10。
[0025]本實(shí)用新型所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)使用方式如下:
[0026]將切割液用泵從送入陽(yáng)離子交換柱I進(jìn)液口，進(jìn)柱的液體壓力控制在彡0.2MPa，之后依次進(jìn)入第一、第二陰離子交換柱2、3，通過(guò)調(diào)節(jié)供料口的閥門調(diào)解物料流量，過(guò)柱流量控制在4?8T/hr之間；
[0027]處理過(guò)程中，隨時(shí)通過(guò)導(dǎo)電率監(jiān)測(cè)表9監(jiān)控從第一、第二陰離子交換柱2、3出來(lái)的物料的電導(dǎo)率，要求出料電導(dǎo)率< 10 μ S/cm。超過(guò)此范圍則停止進(jìn)料，進(jìn)行樹(shù)脂再生。
[0028]陽(yáng)離子交換柱的再生:
[0029]在配酸罐6中加入4T去離子水稀釋，然后加入80kg的硫酸，啟動(dòng)酸液循環(huán)泵61，勻化溶液；
[0030]用酸液循環(huán)泵61將酸從陽(yáng)離子交換柱I上部送入，控制陽(yáng)離子交換柱I下部的酸的流量，保證4T的酸液在I小時(shí)內(nèi)流完；
[0031]在酸液送入陽(yáng)離子交換柱I過(guò)程中，監(jiān)測(cè)流出液變?yōu)樗嵝缘臅r(shí)間，酸液進(jìn)完后，補(bǔ)充去尚水，保持流量，時(shí)間為20分鐘。
[0032]陰離子樹(shù)脂的再生:
[0033]在配堿罐7中加入80kg的氫氧化鈉，然后加入4T去離子水稀釋，啟動(dòng)堿液循環(huán)泵71，勻化溶液；
[0034]用堿液循環(huán)泵71將堿液分別從陰離子柱上部送入，控制陰離子柱下部的堿的流量，保證4T的堿液在I小時(shí)時(shí)流完；
[0035]在堿液送入陰離子柱過(guò)程中，監(jiān)測(cè)流出液變?yōu)閴A性的時(shí)間，堿液送完后，補(bǔ)充去離水，保持流量，時(shí)間為20分鐘；
[0036]去離子水沖洗:將去離子水從第一、第二陰離子交換柱2、3進(jìn)液口送入進(jìn)行反沖洗，沖洗速度為4.5噸/小時(shí)，沖洗20?30分鐘，當(dāng)從第一、第二陰離子交換柱中出來(lái)的水的PH值在7~9之間時(shí)，停止沖洗，再生完成，再生后的樹(shù)脂應(yīng)完全浸在水中。
[0037]需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，其特征在于，包括如下裝置: 陽(yáng)離子交換柱，其上部進(jìn)液口通過(guò)管道接有切割液； 第一陰離子交換柱，其上部進(jìn)液口與所述陽(yáng)離子交換柱出液口管道連接； 第二陰離子交換柱，其上部進(jìn)液口與所述第一陰離子交換柱出液口管道相連； 一提純液收集罐，其進(jìn)液口與所述第二陰離子交換柱出液口管道連接； 一廢液收集罐，其進(jìn)液口分別與所述陽(yáng)離子交換柱及第一、第二陰離子交換柱底部廢液出口管道連接； 配酸罐，其進(jìn)液口接酸液，出液口通過(guò)酸液循環(huán)泵與所述陽(yáng)離子交換柱進(jìn)液口連通； 配堿罐，其進(jìn)液口接堿液和/或去離子水，出液口通過(guò)堿液循環(huán)泵分別與所述第一、第二陰離子交換柱上部進(jìn)液口管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，其特征在于，所述配酸罐出液口和進(jìn)液口通過(guò)酸液循環(huán)泵循環(huán)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，其特征在于，所述配堿罐出液口和進(jìn)液口通過(guò)堿液循環(huán)泵循環(huán)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，其特征在于，所述各裝置之間連接的管道上均設(shè)有控制閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，其特征在于，所述控制閥為球閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，其特征在于，所述陽(yáng)離子交換柱出液口與第一陰離子交換柱進(jìn)液口相連的管道上、第一陰離子交換柱出液口與第二陰離子交換柱進(jìn)液口相連的管道上、第二陰離子交換柱出液管道上均設(shè)置有導(dǎo)電率監(jiān)測(cè)表。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，其特征在于，所述第一陰離子交換柱出液口與第二陰離子交換柱進(jìn)液口相連的管道上、第二陰離子交換柱出液管道上分別設(shè)置有流量計(jì)。
【專利摘要】一種晶硅切割廢砂漿中切割液離子交換系統(tǒng)，包括：陽(yáng)離子交換柱，上部進(jìn)液口通過(guò)管道接有切割液；第一陰離子交換柱，進(jìn)液口與陽(yáng)離子交換柱出液口管道連接；第二陰離子交換柱，進(jìn)液口與第一陰離子交換柱出液口管道相連；提純液收集罐，進(jìn)液口與第二陰離子交換柱出液口管道連接；廢液收集罐，進(jìn)液口分別與陽(yáng)離子交換柱及第一、第二陰離子交換柱底部廢液出口管道連接；配酸罐，進(jìn)液口接酸液，出液口通過(guò)酸液循環(huán)泵與陽(yáng)離子交換柱進(jìn)液口連通；配堿罐，進(jìn)液口接堿液和/或去離子水，出液口通過(guò)堿液循環(huán)泵分別與第一、第二陰離子交換柱上部進(jìn)液口管道連接。所述離子交換系統(tǒng)用于對(duì)廢砂漿中切割液再生過(guò)程中的漿料離子交換處理，提高廢砂漿再生效率。
【IPC分類】B01J47-02, C10M175-00, B01J49-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204522987
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520127302
【發(fā)明人】吳瓊, 黃志斌, 唐彥文
【申請(qǐng)人】徐州吉興新材料有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月5日