[实用新型]从晶硅切割废料中分离超细硅粉用旋流器及硅粉分离设备

说明书

本实用新型公开了一种从晶硅切割废料中分离超细硅粉用旋流器及超细硅粉分离设备，旨在解决现有旋流器无法得到粒度小于300nm的硅粉技术问题。本实用新型包括旋流器本体，还包括通过所述底流口与所述旋流器本体密封连接的密封收集装置，所述密封收集装置底部为弧形底，且该弧形底向上弯曲，所述密封收集装置下部设有伞状弧形面板，所述伞状弧形面板与所述弧形底通过连接杆连接，所述密封收集装置顶部为由中部向下倾斜的坡型导流面。本实用新型利用流体力学原理，通过密封收集装置的设置，不仅可以得到小于300nm的硅粉，还能大大减少粗硅粉的反混。

技术领域

本实用新型涉及切割废料中超细硅粉分离技术领域，具体涉及一种从晶硅切割废料中分离超细硅粉用旋流器及超细硅粉分离设备。

背景技术

旋流器作为一种常见的分离分级设备，其工作原理是离心沉降。当待分离的两相（或三相）混合液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后，产生强烈的三维椭圆型强旋转剪切湍流运动。由于粗颗粒（或重相）与细颗粒（或轻相）之间存在着粒度差（或密度差），其受到的离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，受离心沉降作用，大部分粗颗粒（或重相）经旋流器底流口排出，而大部分细颗粒（或轻相）由溢流管排出，从而达到分离分级的目的。

硅材料作为一种新型能源材料广泛用于光伏发电行业，多晶硅和单晶硅在切片过程中大约有40%的硅粉随着切缝损失到切割废料中，切割废料中硅粉粒度集中在1.1μm左右。随着科技的进步，硅碳负极材料作为一种新兴材料被广泛关注，相比较传统的石墨负极材料，硅碳负极材料在比容量等性能方面大大提升，是未来负极材料发展的趋势。然而，硅碳负极材料对硅粉的形貌、粒度等性质要求很高，在粒度方面一般要求硅粉粒度小于300nm。显然，切割废料中的硅粉达不到要求。

现有旋流器分离粒度最低也仅为微米级别，如果不加以工艺改进，利用现有旋流器无法得到粒度小于300nm的硅粉。针对以上问题，需要对现有旋流器进行改进。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种从晶硅切割废料中分离超细硅粉用旋流器及超细硅粉分离设备，利用流体力学原理对现有旋流器进行了改进，不仅可以得到粒度小于300nm的硅粉，还能大大减少粗硅粉的反混，结构简单。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种从晶硅切割废料中分离超细硅粉用旋流器，包括旋流器本体，所述旋流器本体顶部、上部、底部分别设有溢流口、进料口和底流口，还包括通过所述底流口与所述旋流器本体密封连接的密封收集装置，所述密封收集装置底部为弧形底，且该弧形底向上弯曲，所述密封收集装置下部设有伞状弧形面板，所述伞状弧形面板与所述弧形底通过固定杆连接，所述密封收集装置顶部为由中部向下倾斜的坡型导流面。

优选的，所述旋流器本体分级粒度小于5μm。

优选的，所述坡型导流面的角度为15°～30°。

优选的，所述进料口处压力大于0.1MPa。

优选的，所述弧形底的弧度为π/12～π/6。

优选的，所述伞状弧形面板为中心轴对称图形，其弧度为π/12～π/6。

优选的，所述伞状弧形面板距离弧形底的距离为密封收集装置总高度的1/4～1/3。

优选的，所述伞状弧形面板宽度为密封收集装置宽度的1/3～1/2。

一种硅粉分离设备，利用以上所述的从晶硅切割废料中分离超细硅粉用旋流器，还包括打浆槽、离心泵，所述离心泵的吸入口和排出口分别通过管道与所述打浆槽和进料口连接，且在与所述进料口连接的管道上设有压力表，所述溢流口通过管道与所述打浆槽连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：