[发明专利]多晶碳头料的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能硅业技术领域，进一步是多晶碳头料的处理方法。

背景技术

太阳能硅业中，在原生多晶生长时，石墨件是用来固定籽晶的，原生多晶生成后石墨会被包裹住。这部分原料被去除后被称为碳头料。与传统的机械加工来去除多晶碳头料上的石墨，不能完全的将碳和多晶硅料分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种多晶碳头料的处理方法，采用化学处理法能更好的将多晶碳头料的上的石墨杂质去除，完全符合太阳能硅业的清洁要求。从而实现废料的再利用。

本发明的目的是通过以下方案实现的：多晶碳头料的处理方法，其特征在于依次进行以下步骤：

a将多晶碳头料放入硫酸、高锰酸钾、硝酸钠混合液中，浸泡10－15小时，用清水冲洗干净；

b放入氢氧化钠溶液中，浸泡1.5－2.5小时，用清水冲洗干净；氢氧化钠溶液按重量份，氢氧化钠：水＝1: 8－12；

c放入氢氟酸、硝酸混合液中洗涤，氢氟酸、硝酸混合液按重量份，氢氟酸：硝酸＝1:7－9，捞出多晶碳头料用清水冲洗干净；

d入超声波清洗槽内进行清洗，清洗16－24分钟；

e脱水，放入烘箱内烘干。

本发明还可通过以下方案进一步实现：

所述的硝酸、盐酸与氢氟酸混合液的组成是下列之一：a按重量比，高锰酸钾：硝酸钠：硫酸＝1：0.5－1.5：90－100；b按重量比，高锰酸钾：硝酸钠：硫酸＝1：1－2：85－95；c按重量比，高锰酸钾：硝酸钠：硫酸＝1：1.5－2.5：80－90；d按重量比，硝酸钠：高锰酸钾：硫酸＝1：1.5－2.5：80－90。

所述的超声波的频率是25-40KHz（千赫兹），功率是2800-4800W（瓦）。也可以选用现有常规的用于清洗的其它频率及功率的超声波。

所述的清洗时可用室温水，也可用温水，选用温水时，水温选择40-70℃（摄氏度）。

所述的优选的超声波频率是40KHz，功率是4800W；清洗用水优选的温度是50-60℃。

所述的超声波清洗选用带有加热器的超声波清洗机进行。

所述的超声波清洗机的超声波频率是30－40KHz，功率是3500－4800W；加热器功率是2000－3600W。

所述的清洗分两次进行，每次8－12分钟。

所述的烘干时间为1.8－2.2小时，温度为100－140℃。

本发明中，使用的硫酸、高锰酸钾、硝酸钠、氢氧化钠、氢氟酸、硝酸均为工业级产品，其中高锰酸钾含量为5－10%，硝酸钠含量为98.3%，氢氧化钠含量96%，均为固态；硫酸浓度为98%，氢氟酸含量为40－50%，硝酸含量为68%。均为液态。

本发明的显著效果是：本方法摒弃了传统的机械加工来去除多晶碳头料上的石墨杂质的方法，采用化学清洗的方法。由于使用了化学溶液对多晶碳头料进行的清洗，与传统的方法相比能的将多晶碳头料的上的石墨杂质去除，完全符合太阳能硅业的清洁要求，且对多晶碳头料本身的损耗很少，增加了原料的可利用率。且经过清洗后废酸及冲洗液经排放处理后不会对环境造成污染。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例：取多晶碳头料，依次进行以下步骤：

a将多晶碳头料放入硫酸、高锰酸钾、硝酸钠混合液中浸泡，浸泡时间为12小时，用清水冲洗干净；硫酸、高锰酸钾、硝酸钠混合液按重量比，高锰酸钾：硝酸钠：硫酸＝1：1：98；

b放入氢氧化钠溶液中浸泡，浸泡时间为2小时，用清水冲洗干净；氢氧化钠溶液按重量份，氢氧化钠：水＝1: 10；

c放入氢氟酸、硝酸混合液中清洗，氢氟酸、硝酸混合液按重量份，氢氟酸：硝酸＝1:8，捞出多晶碳头料用纯水冲洗干净；

d入超声波清洗槽内进行清洗，清洗20分钟；清洗分两次进行，每次10分钟；所述的优选的超声波频率是40KHz，功率是4800W；清洗用水优选的温度是50-60℃。所述的超声波清洗选用带有加热器的超声波清洗机进行，加热器功率是3600W。

e脱水，放入烘箱内烘干，烘干时间为2小时，温度为120℃。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。