[发明专利]一种用于超细硅粉和碳化硅分离的装置及其分离方法

说明书

技术领域

本发明属于切割废液处理设备领域，具体涉及一种用于超细硅粉和碳化硅分离的装置及其分离方法。

背景技术

太阳能电池片普遍采用切割技术生产，所使用的切割液通常是由聚乙二醇和1200目左右的碳化硅颗粒按照一定比例配制而成，切割液在切割硅棒的过程中不可避免的会与切削下来的硅粉混在一起，形成大量的切割废液，而且切割液中部分碳化硅颗粒会因切割作用而出现破损，使得部分碳化硅的目数增大，因此，切割废液无法直接重复利用。切割废液中含有很多资源，比如碳化硅、硅粉等等，碳化硅具有硬度高、膨胀系数小、性脆、导热性好等特点，而硅粉掺入混凝土中能使其具有高强、抗冲磨、耐久等优异性能，如果直接排放掉，不仅造成浪费资源，同时还会污染环境，因此，如何有效地分离提取回收超细硅粉和碳化硅具有重要的应用价值。

中国专利文献CN102786053A公开了一种避免资源浪费的用于分离碳化硅与硅粉的装置，包括支架，所述支架上设置有用于融化碳化硅与硅粉的熔炼设备，所述支架上还固定有石英坩埚，所述石英坩埚底部设置有加热装置。利用该装置可以实现碳化硅与硅粉的分离，避免资源的浪费，但是处理能力较小，难以满足工业生产的大批量处理需求，在工业生产中应用前景不足。

中国专利文献CN102351196A公开了一种回收硅粉和碳化硅粉的超声波分离装置，包括由均压进水筒和下、中、上三个超声波换能椎形筒体及溢流筒构成的分离塔；该装置能获得高纯度硅粉。但由于该装置设置级数较多，分离耗时较长，降低了分离效率。

因此，本领域技术人员亟需提供一种结构简单、运行稳定，提高分离效率并保证分离效果的一种用于超细硅粉和碳化硅分离的装置及其分离方法。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种结构简单、运行稳定，提高分离效率并保证分离效果的一种用于超细硅粉和碳化硅分离的装置及其分离方法。

为实现上述目的之一提供一种用于超细硅粉和碳化硅分离的装置，本发明采用了以下技术方案：

一种用于超细硅粉和碳化硅分离的装置及其分离方法，该装置包括如下组成部分：

搅拌系统，该系统包括搅拌桶、穿设在搅拌桶中的旋转轴以及驱动旋转轴转动的电机，所述旋转轴上固设有叶轮组；

分离系统，该系统包括分离桶，以及固设在分离桶上方的超声波发射器；所述分离桶上还设有收集机构；

由PLC构成的控制系统；

所述搅拌系统、分离系统均与PLC电连接；其中，所述搅拌桶底部连通有底流管，浆料流经底流管通过渣浆泵泵送入分离桶中。

优选的，所述收集机构包括设置在分离桶上侧的碳化硅收集段以及设置在分离桶下端开口处的硅粉收集段；

所述底流管上设有第一电控球阀，所述分离桶上端面设有用于监控液位的液位计，所述第一电控球阀、液位计、渣浆泵均与PLC相连，构成当液位到达上限时第一电控球阀关闭、渣浆泵停止工作的配合。

进一步的，所述碳化硅收集段包括由下及上依次顺连的带齿条管道、步进电机、软管、吸浆泵与上层电磁流量计，所述步进电机用于驱动带齿条管道逐步进入分离桶中液面、进而配合吸浆泵收集上层浆料；

所述硅粉收集段包括设在分离桶底部开口处的下层流出管，下层流出管上设置有第二电控球阀，所述第二电控球阀下游处还设有下层电磁流量计。

进一步的，所述带齿条管道的下侧、靠近分离桶上端开口处设有接近开关；所述接近开关与PLC电连接。

进一步的，所述步进电机、吸浆泵、上层电磁流量计均与PLC电连接；所述第二电控球阀、下层电磁流量计均与PLC电连接。

进一步的，所述分离桶设为透明材质，分离桶侧边还设置有检测浆料分离程度的光感机构，所述光感机构与PLC电连接。

进一步的，所述光感机构包括朝向分离桶的线性光源以及竖直方向上均匀布设在线性光源与分离桶之间的线性扫描相机。

进一步的，所述线性扫描相机对线性光源照射区域进行拍摄，并自动处理分析分离桶内各位置灰度值；

其中，具体处理分析过程如下：线性扫描相机拍摄分离桶内浆料的实时情况，系统自动识别拍摄图像各像素点的灰度值，在图像上，按坐标取一列竖直方向的像素点，分析其灰度值，并计算每相邻两点之间的灰度值差，然后比较所有差值，取最大差值所在的两点坐标为上下两层浆料的分界线；所述线性扫描相机与PLC电连接。

本发明还提供了上述一种用于超细硅粉和碳化硅分离装置的分离方法，具体步骤如下：