[发明专利]一种硅片切削废液中碳化硅和硅的回收方法

说明书

本发明公开了一种硅片切削废液中碳化硅和硅的回收方法，包括如下步骤：取硅片切削废液过滤，酸洗滤饼得到废料；将废料加入水中，升温，搅拌保温，加浮选溶液，搅拌，静置，取上层溶液纯化干燥得到碳化硅；取下层固体纯化干燥得到硅；其中，浮选溶液的原料包括：煤油、十二烷基胺醋酸盐、十八烯酸钠、松节油透醇、仲辛醇、磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、羧甲基纤维素钠、乙二酸、质量分数为30‑36wt％盐酸水溶液、水。本发明操作简单，能耗低，回收得到的碳化硅和硅的纯度高。

技术领域

本发明涉及碳化硅和硅的回收技术领域，尤其涉及一种硅片切削废液中碳化硅和硅的回收方法。

背景技术

太阳能因用之不竭，清洁环保和安全可靠等独特优势成为人类解决能源危机、环境污染和全球变暖首选新能源。目前，太阳能电池多以晶体硅为主要材料，太阳能电池所用的多晶硅，需要将高纯的晶体硅切割成硅片。

晶体硅切割硅片的原理是，在以碳化硅颗粒作为磨料、聚乙二醇作为分散剂、水作为溶剂组成的水性切割液中，用金属丝带动碳化硅颗粒磨料进行研磨切割；由于切割丝的直径和硅片的厚度很接近，这意味着在切割过程中会有高达50-52％的硅料成为锯屑进入切割液；在切割过程中，随着大量硅料屑和少量金属屑逐渐进入切割液，最终导致切割液不能满足切割要求而成为废料浆。

废浆料的主要成分有：30％左右的高纯硅、30％左右的碳化硅、30％左右的聚乙二醇和水、5％左右的铁杂质。其中高纯硅的杂质少，回收利用价值高；碳化硅是高纯的微粉，可回收利用。如果直接废弃掉，会导致原材料的大量浪费，而且会对环境造成污染。因此需要提供一种能够回收碳化硅和硅的方法。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种硅片切削废液中碳化硅和硅的回收方法，本发明操作简单，能耗低，回收得到的碳化硅和硅的纯度高。

本发明提出的一种硅片切削废液中碳化硅和硅的回收方法，包括如下步骤：取硅片切削废液过滤，酸洗滤饼得到废料；将废料加入水中，升温，搅拌保温，加浮选溶液，搅拌，静置，取上层溶液纯化干燥得到碳化硅；取下层固体纯化干燥得到硅；

其中，浮选溶液的原料包括：煤油、十二烷基胺醋酸盐、十八烯酸钠、松节油透醇、仲辛醇、磷酸乙二胺、磷酸丙二胺、羧甲基纤维素钠、乙二酸、质量分数为30-36wt％盐酸水溶液、水。

优选地，包括如下步骤：取硅片切削废液，加入降粘剂混匀，过滤，用浓度为2-3mol/l盐酸水溶液洗滤饼40-50min，过滤干燥得废料；将废料加入水中，升温至60-80℃，搅拌保温15-25h，加浮选溶液，以200-400r/min的速度搅拌20-30min，静置1-3h，取上层溶液，过滤，用乙醇和水依次洗涤，过滤，干燥得到碳化硅；取下层固体，过滤，用乙醇和水依次洗涤，过滤，干燥得到硅。

优选地，硅片切削废液和降粘剂的体积比为10：3-5。

优选地，降粘剂为水或丙酮中的一种。

优选地，滤饼和浓度为2-3mol/l盐酸水溶液的重量体积(g/ml)比为1：2-2.5。

优选地，废料与水的重量体积(g/ml)比为2-4：170-330。

优选地，废料与浮选溶液的重量体积(g/ml)比为0.8-1.2：40-60。

优选地，浮选溶液的原料按重量份包括：煤油20-40份，十二烷基胺醋酸盐5-10份，十八烯酸钠5-10份，松节油透醇1-3份，仲辛醇1-2份，磷酸乙二胺1-2份，磷酸丙二胺1-2份，羧甲基纤维素钠0.5-1份，乙二酸0.5-1份，质量分数为30-36wt％盐酸水溶液0.01-0.03份，水30-70份。