[实用新型]硅切割液膜分离集成装置及其耦合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及液-固分离装置，特别涉及硅切割液膜分离集成装置及其耦合装置。

背景技术

近年来随着太阳能电池工业以及电子信息产业的飞速发展，单、多晶硅的需求也相应地持续增长，作为硅晶加工过程中必不可少的原料之一的硅切割液市场需求也持续增长。

由于在应用上对硅晶片表面的平整度、洁净度、导电性等性能指标有着严格的要求，所以需要在硅晶加工的切割过程中需要使用硬度高、粒度小且粒径分布集中的碳化硅微粉作为主要切削介质，为使碳化硅微粉在切削过程中分散均匀，同时及时带走切削过程中产生的巨大的摩擦热，通常需先将碳化硅微粉按照一定比例加入到以聚乙二醇(PEG)基为主要原料合成的水溶性太阳能硅片切割液中并充分分散，配置成均匀稳定的切割砂浆后再用于硅晶片切割。

但由于加工过程中硅切割液会逐渐失效，这样就导致生产企业必须面对大量硅切割废液的处理问题。由于硅切割液以有机物及低分子量的聚合物为主要成分导致废液COD值非常高，采用常规的废水处理手段难以处理，并且由于其中含有大量的磨料颗粒会产生大量的废渣也加大了处理的难度。

针对硅切割废液的特点，以适当的方法回收其中的可利用组分，不仅可以降低废液对环境的压力同时还可以为生产企业带来可观的经济效益。

现有的离线或在线回收技术多需要添加助分离剂如水，固液分离后得到的聚乙二醇(PEG)液体需要除水工序，此过程能耗大，可能引起PEG分子结构的变化；并且分离体系中仍有20%左右的碳化硅颗粒表面和悬浮于聚乙二醇(PEG)的固体杂质及微小颗粒无法彻底清除。所以硅切割废液的回收是生产企业亟待解决的一大难题。

CN200910027683.9公开了一种回收硅片切割液的方法，依次包括初步分离固体份，精密过滤，膜分离，离子交换和蒸发浓缩脱水步骤。该方法在初步分离中使用离心过滤、板框过滤器或沉降器；在精密过滤中使用的设备是过滤精度在1-25μm的熔喷式过滤器，只能一次性使用，需要经常更换；膜分离步骤中的过滤膜分子量为50000-7000000MW，截留分子量范围较宽；后续工艺复杂，在膜分离后还需要离子交换和蒸发浓缩脱水装置，才能获得可回用的硅切割液。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种简化的硅切割液膜分离集成装置及其耦合装置，获得分离效果好、精度高的硅切割回收液。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种硅切割液膜分离集成装置，包括微滤膜分离装置和与其相连接的超滤膜分离装置。

本实用新型硅切割液膜分离集成装置，在改进不同工艺段装置的同时省略了离子交换和蒸发浓缩脱水装置，同样获得分离效果好、精度高的硅切割回收液。

作为本实用新型技术方案的一种优选，所述微滤膜分离装置的膜元件材料为聚丙烯。

本实用新型选用聚丙烯作为微滤膜分离装置的膜元件材料，成本低，过滤效果好。

作为本实用新型技术方案的一种优选，所述微滤膜分离装置的膜元件孔径为0.1-0.3μm。

作为本实用新型技术方案的进一步优选，所述微滤膜分离装置的膜元件过滤精度为0.22μm。

作为本实用新型技术方案的一种优选，所述微滤膜分离装置的膜元件结构型式为折叠式，折叠式的膜元件可多次冲洗，反复使用。

作为本实用新型技术方案的一种优选，所述超滤膜分离装置的膜元件材料是聚丙烯腈。

本实用新型选用聚丙烯腈作为超滤膜分离装置的膜元件材料，成本低，耐候性好，耐化学试剂性强，

作为本实用新型技术方案的一种优选，所述超滤膜分离装置的膜元件孔径为0.02μm。

作为本实用新型技术方案的一种优选，所述超滤膜分离装置的膜元件的切割分子量为50000MW。

该超滤膜分离装置的膜元件孔对分子量超过50000MW的杂质均有截留，过滤精度高，无需后续装置。

本实用新型还提供了一种耦合装置，包括所述的硅切割液膜分离集成装置以及化学清洗装置和超滤反洗装置。

作为本实用新型技术方案的一种优选，所述耦合装置中的化学清洗装置包括与所述硅切割液膜分离集成装置的微滤膜分离装置和超滤膜分离装置依次相连的清洗泵和清洗水箱。

作为本实用新型技术方案的一种优选，所述耦合装置中的超滤反洗装置包括与所述硅切割液膜分离集成装置的超滤膜分离装置依次相连的反洗泵和回用水箱。

综上所述，本实用新型的硅切割液膜分离集成装置具有以下有益效果：

1、结构简单，操作简便

2、生产成本低