[发明专利]一种硅片切割废砂浆无公害资源化处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及将硅片切割废砂浆综合利用以制备汽车防冻液的方法。

背景技术

太阳能硅片的切割过程中，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，通常需先将碳化微粉按照一定比例加入到以聚乙二醇(PEG)基或油类为主要原料合成的水溶性或油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片切割，且该硅片切割液中大多含有螯合剂、缓蚀剂、pH缓冲剂等添加剂。

太阳能硅片切割时，切割热能导致切割液产生化学反应，及切割过程产生的硅粉及碳化硅混入切割液等因素，导致太能能硅片切割砂浆在硅片切割后成为不可重复使用的切割废砂浆。硅片切割废砂浆是由多种物质组成的混合物，其液相成分主要是聚乙二醇、螯合剂、缓蚀剂、pH缓冲剂、水分等，固相部分包括碳化硅、硅粉及金属颗粒等。

目前国内外的硅片切割废砂浆回收技术，主要是将废砂浆固液分离后的液相通过加入絮凝剂、助滤剂后精密过滤，再用离子交换、脱色、蒸馏脱水等方法处理。

然而，现有技术采用化学方法处理提纯废砂浆液相主要的问题包括：(1)产生新的固液有害物，造成二次污染；(2)工艺复杂，产生各项高能耗；(3)非砂浆体有部分高温操作工艺步骤，而高温状态下非砂浆体有效组分稳定性分解，PEG等物质分子结构产生变化，影响回收切割液切割效率。

汽车防冻液是汽车发动机冷却系统不可缺少的冷却散热介质，具有低温环境下不结冰，良好的流动性，以及带走发动机工作过程中产生的大量热量等特性。随着汽车工业发展对发动机性能要求越来越高，不仅要求防冻液具有较低的冰点和较高的沸点，还应具有较好的金属防腐性、防气蚀性、使用寿命长等综合性能。目前广泛使用的防冻液是以乙二醇和水的混合物为主，添加多种添加剂，添加剂种类多，工艺复杂，生产成本高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种综合利用硅片切割废砂浆以制备汽车防冻液的方法。

具体技术方案如下：

包含如下工艺步骤：

1)将硅片切割废砂浆固液分离，得到液相和固相，所述硅片切割废砂浆的成份包括小颗粒碳化硅、小颗粒硅粉及金属颗粒等固相，以及聚乙二醇、缓蚀剂、pH缓冲剂、螯合剂和水；

2)将步骤1)所得液相经过滤设备进行过滤，以得到回收液；

3)对步骤2)所得回收液，测定其pH值及水分含量；

4)在20-100℃温度条件下对步骤2)所得回收液添加pH缓冲剂及去离子水后混合搅拌，以使回收液含水量控制在30％-70％，pH值控制在7.5-9.5；

5)在20-100℃温度条件下对步骤4)所得回收液，每1kg回收液中，添加亚甲基蓝着色剂0.02-0.2g、以及耐热稳定剂水杨酸盐0.1-2g或乙酰水杨酸盐0.2-3g或间二羟基苯基酸盐0.1-2.5g或五倍子酸盐0.1-2g，并混合搅拌。

6)对步骤5)所得混合液经过滤精度0.5-1μm的固体颗粒的过滤设备过滤，取过滤液。

其中：

步骤1)中固液分离得到的固相可加入去离子水稀释并搅拌，然后过滤，将得到的滤液混入步骤1)中固液分离得到的液相。

步骤1)所述固液分离步骤采用固液分离设备为压滤机、离心沉降机、真空过滤机、离心过滤机等设备中的一种或几种。

步骤2)所述过滤设备优选过滤精度为1μm-3μm的过滤设备。

步骤4)所加pH缓冲剂优选对羟基苯甲酸或其邻间位异构体、2，6位和2，4位二羟基苯甲酸中的一种或几种的混合物。

步骤4)混合搅拌的温度条件优选在30-80℃温度条件下进行。

步骤5)混合搅拌的温度条件优选在30-80℃温度条件下进行。

本发明的原理如下：