1.本發(fā)明涉及一種硅片切割液硅粉回收系統(tǒng)及其工藝。
背景技術(shù):
2.在
光伏產(chǎn)業(yè)鏈中,硅片切割是
光伏電池生產(chǎn)中一個(gè)十分重要的工序,而對(duì)于硅片生產(chǎn)商而言,sic砂和peg是最重要的輔料,在切割加工成本消耗中占據(jù)主要位置。砂漿是
太陽(yáng)能硅片切割中通用的一種說(shuō)法,主要由聚乙二醇(peg)與碳化硅(sic)微粉混合攪拌而成。在硅片切割領(lǐng)域,最直接降低生產(chǎn)成本的措施就是對(duì)切割后的廢砂漿進(jìn)行回收利用。目前主流的處理方法是采用離線(xiàn)回收技術(shù),即切片后的廢砂漿交給回收處理的工廠進(jìn)行處理,分離出砂和液重新處理后,返回切片廠重新攪拌調(diào)和后進(jìn)行使用。線(xiàn)切割加工的過(guò)程有賴(lài)于晶硅切割液(又稱(chēng)切削液、懸浮液)、碳化硅微粉(又稱(chēng)磨料、切割砂)的配合使用,同時(shí)會(huì)伴生大量的晶硅切割廢砂漿。根據(jù)國(guó)內(nèi)硅片企業(yè)的平均工藝水平,1mw硅片約需耗用12噸晶體硅;每切割1噸晶體硅約需要使用3.0噸碳化硅微粉和3.2噸晶硅切割液,并在切割過(guò)程中產(chǎn)生約7.6~7.9噸切割廢砂漿。根據(jù)2010年國(guó)內(nèi)硅片產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),預(yù)期2012年,國(guó)內(nèi)硅片企業(yè)年需碳化硅微粉約115.2萬(wàn)噸、晶硅切割液約122.88萬(wàn)噸,年產(chǎn)生切割廢砂漿總量約300萬(wàn)噸。切割廢砂漿的主要成分為切割液組份、碳化硅、硅粉以及金屬雜質(zhì)。眾所周知,晶硅切割切割環(huán)節(jié)有約50%的晶硅被切割成硅粉而進(jìn)入到廢砂漿中,由于缺乏有效的回收和綜合利用技術(shù),每年上萬(wàn)t晶硅材料被白白損失掉。單晶和
多晶硅都是通過(guò)高能耗、高成本得到的,其市場(chǎng)價(jià)值遠(yuǎn)大于碳化硅、切割液等輔材;若能針對(duì)硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)的廢棄晶硅組份加以回收利用,使其體現(xiàn)應(yīng)有的循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,無(wú)疑具有極其巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
3.現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)硅片切割液的性質(zhì)也有所研究,以線(xiàn)據(jù)廢料為原材料,xrd測(cè)試表明線(xiàn)鋸廢料中固體粉末主要成分為sic和si;廢料的固體粉末中存在兩種粒徑以及形貌差異較大的顆粒,其中棱角分明、尺寸較大,粒徑在4~8μm左右的為碳化硅顆粒;粒徑較小,粒徑在2μm以下的為硅粉,整體平均粒度約為3.7μm。將原始的線(xiàn)鋸廢料和用去離子水清洗去peg后得到的廢料在80℃恒溫水浴中放置7天均未發(fā)現(xiàn)明顯的氧化現(xiàn)象,表明碳化硅和硅粉在水中相對(duì)穩(wěn)定,結(jié)合密度和顆粒度的差異以及碳化硅親水憎油、硅粉憎水親油的特性,在二者的分離上可以采用水力旋流或相轉(zhuǎn)移分離工藝(參見(jiàn)黃建華在《科技視界》雜志上發(fā)表的論文《硅片線(xiàn)鋸廢料中固體粉末的氧化性能研究》)。但現(xiàn)有技術(shù)中少有硅粉回收的方案,更多的是砂漿回收的方案,如劉坤在《制造業(yè)自動(dòng)化》雜志第37卷第3期上發(fā)表的論文《廢砂漿在線(xiàn)回收設(shè)備與工作原理研究》,新砂漿在切片機(jī)上切割硅片后產(chǎn)生的廢舊砂漿,經(jīng)過(guò)離心機(jī)的一次分離,分離出粗粉(主要成分為sic砂,可以回收使用)和一次分離液相(主要成分為peg和硅粉),其中一次分離產(chǎn)生的固相d50大于5μm的主要為可以回收使用的sic砂,此部分會(huì)進(jìn)入到調(diào)制攪拌桶內(nèi),待重新利用。而一次液相含有小于5μm的雜質(zhì)sic砂與硅片切割后遺漏的硅粉與其他雜質(zhì)物體,不能直接使用,通過(guò)離心機(jī)的與壓濾機(jī)的二次分離,產(chǎn)生二次固相與二次液相,二次固相主要為硅片切割后遺漏的硅粉與其他雜質(zhì)物體,此部分直接
作為廢棄物處理。二次液相主要為可以回收使用的peg回收液,進(jìn)入調(diào)制攪拌桶內(nèi),加入20%左右的新sic砂與peg液體,與一次分離的固相攪拌均勻后成為再生砂漿,可以重新投入使用。其將二次固相也即主要成分為硅片切割后遺漏的硅粉與其他雜質(zhì)物體,直接作為廢棄物丟棄了,如果能夠?qū)⒐璺刍厥諏⒕哂袠O其巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
4.公開(kāi)號(hào)為cn106082233a的專(zhuān)利:一種從金剛線(xiàn)切割漿料中回收硅粉的方法。往金剛線(xiàn)切割單晶硅的漿料中添加絮凝劑進(jìn)行沉降,沉降結(jié)束后,采用離心泵將漿料抽至壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾,得到硅泥;將壓濾后的硅泥加入攪拌池中
浮選、過(guò)濾、第一次酸洗、壓濾、第二次酸洗、壓濾、水洗后得到硅粉漿料;將硅粉漿料采用氣動(dòng)隔膜泵抽至壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾收集,獲得高純硅粉。其先絮凝后壓濾,再浮選、酸洗、壓濾后回收硅粉,但現(xiàn)實(shí)中存在絮凝劑與水混合得不均而影響絮凝后的壓濾效果的問(wèn)題,以及絮凝劑如何在濾布上形成均勻的濾膜以提高壓濾效果的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
5.本發(fā)明的目的在于,克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,提供一種硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),能夠有效將硅粉回收,另外,絮凝劑與清水混合更均勻,絮凝劑在濾布上形成的濾膜更均勻。
6.為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),包括依次設(shè)置的臥式離心機(jī)、第一壓濾機(jī)、旋流分離器及第二壓濾機(jī);臥式離心機(jī)的輕液液相出口與第一壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連,第一壓濾機(jī)的濾泥排出口與旋流分離器的進(jìn)料口相連,旋流分離器的輕相懸浮液排出口與第二壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連。旋流分離器的輕相懸浮液排出口也即旋流分離器的上溢出口。經(jīng)臥式離心機(jī)分離出固相(主要成分為sic砂,可以回收使用)和一次分離液相(主要成分為peg和硅粉),其中一次分離產(chǎn)生的固相d50大于5μm的主要為可以回收使用的sic砂,此部分會(huì)進(jìn)入到調(diào)制攪拌桶內(nèi),待重新利用,而對(duì)于一次分離液相,則將其引入絮凝機(jī)中絮凝,將一次分離液相中的小粒徑的硅粉絮凝成大顆粒后便于后續(xù)的壓濾處理分離。本發(fā)明能夠?qū)⒐璺刍厥?,使其體現(xiàn)應(yīng)有的循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,具有極其巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
7.進(jìn)一步的技術(shù)方案是,臥式離心機(jī)與第一壓濾機(jī)之間還設(shè)有初步絮凝機(jī);臥式離心機(jī)的輕液液相出口與初步絮凝機(jī)的進(jìn)料口相連,初步絮凝機(jī)的出料口與第一壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連。通過(guò)初步絮凝機(jī)的設(shè)置使得絮凝劑與清水混合更均勻,利于絮凝,使得硅粉成團(tuán)、形成大顆粒,便于后續(xù)壓濾。
8.進(jìn)一步的技術(shù)方案是,初步絮凝機(jī)包括筒狀機(jī)體,機(jī)體下部固定連接有支撐腳,機(jī)體上設(shè)有與清水進(jìn)水水源相連的進(jìn)料口,機(jī)體內(nèi)設(shè)有與進(jìn)料口相連通的中心導(dǎo)流筒,中心導(dǎo)流筒下端呈錐筒狀,中心導(dǎo)流筒中部設(shè)有液面限位溢流孔,機(jī)體上還設(shè)有正對(duì)中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁的絮凝劑添加口。中心導(dǎo)流筒中部設(shè)有液面限位溢流孔,這樣可以避免中心導(dǎo)流筒內(nèi)一次注入太多清水或絮凝劑,配合清水進(jìn)料口及絮凝劑添加口脈沖式進(jìn)液可以保證絮凝劑與清水在中心導(dǎo)流筒內(nèi)少量多次的混合、在中心導(dǎo)流筒的內(nèi)側(cè)壁上接觸、混合。中心導(dǎo)流筒下端呈錐筒狀也可以使得最終流入到中心導(dǎo)流筒筒底處的絮凝劑與清水也可以較好地混合(由于絮凝劑及清水傾斜注入沿中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁呈類(lèi)似螺旋形式向下,最終到筒底后仍有一定速度)。而清水及絮凝劑添脈沖式的間斷注入方式,起到了攪拌的作用,
可以省去攪拌機(jī)構(gòu)。
9.進(jìn)一步的技術(shù)方案為,中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上一體或固定設(shè)有凸起;凸起為圓環(huán)凸起或間隔布置在中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上的弧形凸起。凸起的設(shè)置用于提高絮凝劑或清水在中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上停留的時(shí)間,用于保證兩者的充分混合。
10.進(jìn)一步的技術(shù)方案為,機(jī)體上還設(shè)有清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口,清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口均通過(guò)連接管正對(duì)中心導(dǎo)流筒的筒外側(cè)壁設(shè)置,連接管其面向中心導(dǎo)流筒的管口位置上低于液面限位溢流孔;
11.中心導(dǎo)流筒筒外側(cè)壁上一體或固定設(shè)有凸起;凸起為圓環(huán)凸起或間隔布置在中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上的弧形凸起。正對(duì)中心導(dǎo)流筒外側(cè)壁的清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口的設(shè)置可以避免從液面限位溢流孔溢出后而沿著中心導(dǎo)流筒外側(cè)壁流出的液體(流出的液體可能是絮凝劑,也可能是清水,到底是哪種,看溢出之前是清水在注入還是絮凝劑在注入)未與另一種液體混合而流入到機(jī)體的底部,這樣設(shè)置后即使溢出,還注入一部分另一種液體保證機(jī)體內(nèi)的液體幾乎全部都是混合均勻的。
12.進(jìn)一步的技術(shù)方案為,中心導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)有液位計(jì),清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口上均設(shè)置啟閉閥,絮凝劑添加口及進(jìn)料口處也均設(shè)置啟閉閥,液位計(jì)與控制器電連接,控制器與啟閉閥電連接。通過(guò)液位計(jì)、控制器及啟閉閥的設(shè)置,可以在中心導(dǎo)流筒液面達(dá)到液面限位溢流孔后及時(shí)關(guān)閉啟閉閥并根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況根據(jù)最后注入的液體的情況(是注入清水還是絮凝劑)而開(kāi)啟絮凝劑補(bǔ)充添加口或清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口上的啟閉閥以保證溢出的液體也得到了混合。
13.進(jìn)一步的技術(shù)方案為,絮凝劑添加口及進(jìn)料口通過(guò)連接管正對(duì)中心導(dǎo)流筒的筒內(nèi)側(cè)壁設(shè)置;連接管傾斜彎曲設(shè)置。連接管傾斜的程度或者彎曲的曲率與中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁的曲率接近,以增加注入到中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上的液流緩慢或者說(shuō)盡可能長(zhǎng)時(shí)間的停留于中心導(dǎo)流筒的筒內(nèi)側(cè)壁上。這樣的設(shè)置方式,可以做到甚至不用攪拌機(jī)構(gòu)也能實(shí)現(xiàn)絮凝劑與清水的混合均勻。
14.進(jìn)一步的技術(shù)方案為,臥式離心機(jī)上設(shè)有位于進(jìn)料口一側(cè)的均勻劑添加口;第一壓濾機(jī)及第二壓濾機(jī)上的濾布采用滌綸材質(zhì)制成且濾布的目數(shù)為70~280目。均勻劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種。
15.進(jìn)一步的技術(shù)方案為,初步絮凝機(jī)的出料口通過(guò)
渣漿泵與第一壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連;第一壓濾機(jī)的濾板內(nèi)部設(shè)有電加熱絲,第一壓濾機(jī)的濾布與濾板可拆卸式連接。壓濾機(jī)內(nèi)帶烘干機(jī)構(gòu),在形成初步濾膜后烘干,然后開(kāi)啟壓濾機(jī),轉(zhuǎn)動(dòng)濾布后再通過(guò)渣漿泵泵入混合形成二次濾膜,以在濾布表面形成非常均勻的濾膜。
16.本發(fā)明還提供的技術(shù)方案是,采用硅片切割液硅粉回收系統(tǒng)對(duì)硅片切割液中硅粉進(jìn)行回收的工藝,包括如下依次進(jìn)行的工藝步驟:將硅片切割液經(jīng)臥式離心機(jī)一次分離后的液相絮凝后經(jīng)第一壓濾機(jī)壓濾,壓濾后的濾泥加水混合后經(jīng)旋流分離器旋流分離,再將旋流分離后的輕相懸浮液經(jīng)第二壓濾機(jī)壓濾后得到的濾渣經(jīng)酸洗、溶劑洗滌烘干后,得到回收的硅粉。
17.本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:能夠有效將硅粉回收,另外,絮凝劑與清水混合更均勻,絮凝劑在濾布上形成的濾膜更均勻。
18.本發(fā)明能夠?qū)⒐璺刍厥?,使其體現(xiàn)應(yīng)有的循環(huán)經(jīng)濟(jì)價(jià)值,具有極其巨大的經(jīng)濟(jì)、社
會(huì)和環(huán)境效益。
19.通過(guò)初步絮凝機(jī)的設(shè)置使得絮凝劑與清水混合更均勻,利于絮凝,使得硅粉成團(tuán)、形成大顆粒,便于后續(xù)壓濾。
20.中心導(dǎo)流筒中部設(shè)有液面限位溢流孔,這樣可以避免中心導(dǎo)流筒內(nèi)一次注入太多清水或絮凝劑,配合清水進(jìn)料口及絮凝劑添加口脈沖式進(jìn)液可以保證絮凝劑與清水在中心導(dǎo)流筒內(nèi)少量多次的混合、在中心導(dǎo)流筒的內(nèi)側(cè)壁上接觸、混合。
21.凸起的設(shè)置用于提高絮凝劑或清水在中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上停留的時(shí)間,用于保證兩者的充分混合。
22.正對(duì)中心導(dǎo)流筒外側(cè)壁的清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口的設(shè)置可以避免從液面限位溢流孔溢出后而沿著中心導(dǎo)流筒外側(cè)壁流出的液體(流出的液體可能是絮凝劑,也可能是清水,到底是哪種,看溢出之前是清水在注入還是絮凝劑在注入)未與另一種液體混合而流入到機(jī)體的底部,這樣設(shè)置后即使溢出,還注入一部分另一種液體保證機(jī)體內(nèi)的液體幾乎全部都是混合均勻的。
23.清水及絮凝劑添脈沖式的間斷注入方式,起到了攪拌的作用,可以省去攪拌機(jī)構(gòu)。
24.連接管傾斜的程度或者彎曲的曲率與中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁的曲率接近,以增加注入到中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上的液流緩慢或者說(shuō)盡可能長(zhǎng)時(shí)間的停留于中心導(dǎo)流筒的筒內(nèi)側(cè)壁上。這樣的設(shè)置方式,可以做到甚至不用攪拌機(jī)構(gòu)也能實(shí)現(xiàn)絮凝劑與清水的混合均勻。
25.壓濾機(jī)內(nèi)帶烘干機(jī)構(gòu),在形成初步濾膜后烘干,然后開(kāi)啟壓濾機(jī),轉(zhuǎn)動(dòng)濾布后再通過(guò)渣漿泵泵入混合形成二次濾膜,以在濾布表面形成非常均勻的濾膜。
26.對(duì)第一壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),使得珍珠巖或硅藻土(即絮凝劑)在壓濾機(jī)濾布上形成均勻的濾膜(可以根據(jù)情況形成多層初步濾膜,每次形成后烘干然后旋轉(zhuǎn)90
°
的方式以保證形成的濾膜更加均勻,避免泵入的混合水無(wú)法均勻分布到濾布上的問(wèn)題)。
附圖說(shuō)明
27.圖1是本發(fā)明一種硅片切割液硅粉回收系統(tǒng)實(shí)施例一的示意圖;
28.圖2是圖1中機(jī)體的放大示意圖;
29.圖3是圖2的俯視圖;
30.圖4是圖2中的中心導(dǎo)流筒的放大示意圖;
31.圖5是圖4增設(shè)出清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口后的示意圖;
32.圖6是本發(fā)明實(shí)施例二中的機(jī)體的示意圖;
33.圖7是圖6中清水布水管的放大示意圖。
34.圖中:1、臥式離心機(jī);2、第一壓濾機(jī);3、旋流分離器;4、第二壓濾機(jī);5、機(jī)體;6、支撐腳;7、進(jìn)料口;8、中心導(dǎo)流筒;9、液面限位溢流孔;10、絮凝劑添加口;11、凸起;12、連接管;13、絮凝劑布管;14、均勻劑添加口;15、電加熱絲;16、清水布水管;17、螺旋出水管。
具體實(shí)施方式
35.下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
36.實(shí)施例一:
37.如圖1至圖5所示(為便于圖示,圖2未示出凸起及連接管、清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口;圖4未示出清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口),本發(fā)明是一種硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),包括依次設(shè)置的臥式離心機(jī)1、第一壓濾機(jī)2、旋流分離器3及第二壓濾機(jī)4;臥式離心機(jī)1的輕液液相出口與第一壓濾機(jī)2的進(jìn)料口相連,第一壓濾機(jī)2的濾泥排出口與旋流分離器3的進(jìn)料口相連,旋流分離器3的輕相懸浮液排出口與第二壓濾機(jī)4的進(jìn)料口相連。臥式離心機(jī)1與第一壓濾機(jī)2之間還設(shè)有初步絮凝機(jī);臥式離心機(jī)1的輕液液相出口與初步絮凝機(jī)的進(jìn)料口相連,初步絮凝機(jī)的出料口與第一壓濾機(jī)2的進(jìn)料口相連。初步絮凝機(jī)包括筒狀機(jī)體5,機(jī)體5下部固定連接有支撐腳6,機(jī)體5上設(shè)有與清水進(jìn)水水源相連的進(jìn)料口7,機(jī)體5內(nèi)設(shè)有與進(jìn)料口7相連通的中心導(dǎo)流筒8,中心導(dǎo)流筒8下端呈錐筒狀,中心導(dǎo)流筒8中部設(shè)有液面限位溢流孔9,機(jī)體5上還設(shè)有正對(duì)中心導(dǎo)流筒8筒內(nèi)側(cè)壁的絮凝劑添加口10。中心導(dǎo)流筒8筒內(nèi)側(cè)壁上一體設(shè)有凸起11;凸起11為間隔布置在中心導(dǎo)流筒8筒內(nèi)側(cè)壁上的弧形凸起。機(jī)體5上還設(shè)有清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口,清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口均通過(guò)連接管12正對(duì)中心導(dǎo)流筒8的筒外側(cè)壁設(shè)置,連接管12其面向中心導(dǎo)流筒8的管口位置上低于液面限位溢流孔9;中心導(dǎo)流筒8筒外側(cè)壁上固定設(shè)有凸起11;凸起11為間隔布置在中心導(dǎo)流筒8筒內(nèi)側(cè)壁上的弧形凸起。中心導(dǎo)流筒8內(nèi)設(shè)有液位計(jì),清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口上均設(shè)置啟閉閥,絮凝劑添加口10及進(jìn)料口7處也均設(shè)置啟閉閥,液位計(jì)與控制器電連接,控制器與啟閉閥電連接。絮凝劑添加口10及進(jìn)料口7通過(guò)連接管12正對(duì)中心導(dǎo)流筒8的筒內(nèi)側(cè)壁設(shè)置;連接管12傾斜彎曲設(shè)置。臥式離心機(jī)1上設(shè)有位于進(jìn)料口一側(cè)的均勻劑添加口14(均勻劑的加入量,每100份硅片切割液,均勻劑2~20份、水30~500份;勻漿溫度為室溫);第一壓濾機(jī)2及第二壓濾機(jī)4上的濾布采用滌綸材質(zhì)制成且濾布的目數(shù)為70~280目。初步絮凝機(jī)的出料口通過(guò)渣漿泵與第一壓濾機(jī)2的進(jìn)料口相連;第一壓濾機(jī)2的濾板內(nèi)部設(shè)有電加熱絲15,第一壓濾機(jī)2的濾布與濾板可拆卸式連接。
38.采用硅片切割液硅粉回收系統(tǒng)對(duì)硅片切割液中硅粉進(jìn)行回收的工藝,包括如下依次進(jìn)行的工藝步驟:將硅片切割液經(jīng)臥式離心機(jī)1一次分離后的液相絮凝后經(jīng)第一壓濾機(jī)2壓濾,壓濾后的濾泥加水混合后經(jīng)旋流分離器3旋流分離,再將旋流分離后的輕相懸浮液經(jīng)第二壓濾機(jī)4壓濾后得到的濾渣經(jīng)酸洗、溶劑洗滌烘干后,得到回收的硅粉。旋流分離溫度為室溫;將輕相懸浮液進(jìn)行壓濾,得到濾液和濾渣;壓濾分離溫度為室溫;不斷收集濾渣,所得壓濾固態(tài)料用于回收硅粉組份;所得濾液中10~50%(v/v)循環(huán)補(bǔ)充到旋流分離器中,不斷收集其余50~90%濾液(v/v),所得壓濾濾液用于回收切割組份;
39.在所述絮凝過(guò)程中,先通過(guò)初步絮凝機(jī)將絮凝劑與清水混合,然后渣漿泵將絮凝劑與清水混合后的混合水泵入第一壓濾機(jī)中;其中混合的過(guò)程如下:控制器控制絮凝劑添加口及進(jìn)料口處的啟閉閥陸續(xù)啟閉以使得絮凝劑與清水呈脈沖式注入到中心導(dǎo)流筒內(nèi)側(cè)壁上,當(dāng)液位計(jì)探測(cè)到中心導(dǎo)流筒內(nèi)液位達(dá)到限位溢流孔時(shí)則控制器控制絮凝劑添加口或進(jìn)料口處的啟閉閥關(guān)閉,同時(shí)控制器控制清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口處或絮凝劑補(bǔ)充添加口處的啟閉閥開(kāi)啟設(shè)定的時(shí)間;
40.絮凝劑添加口處的啟閉閥、進(jìn)料口處的啟閉閥、清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口處的啟閉閥及絮凝劑補(bǔ)充添加口處的啟閉閥的啟閉時(shí)間相同,進(jìn)液流速也相同,連接管的管徑也相同。
41.在通過(guò)渣漿泵將絮凝劑與清水的混合水泵入第一壓濾機(jī)形成濾膜的過(guò)程中,渣漿
泵先泵入一部分混合水使得混合水在第一壓濾機(jī)的濾布上初步形成第一層濾膜,然后停止泵入混合水,將第一層濾膜形成過(guò)程中產(chǎn)生的回水通過(guò)管道引出(或者回用于與絮凝劑的混合),然后啟動(dòng)濾板內(nèi)的電加熱絲對(duì)濾布上形成的第一層濾膜進(jìn)行烘干以形成對(duì)第一層濾膜的固定成形,然后打開(kāi)第一壓濾機(jī)拆下濾布并對(duì)濾布作180
°
旋轉(zhuǎn)后再固定在濾板上(本方案中濾布與現(xiàn)有技術(shù)的一整塊濾布從中部彎折后覆蓋濾板上端面及兩側(cè)面不同,本方案中每塊濾板上的濾布由分體式的兩塊單獨(dú)濾布構(gòu)成,兩塊單獨(dú)濾布分設(shè)于濾板的兩側(cè)面且兩塊單獨(dú)濾布的上端覆蓋濾布的上端面,濾布位于濾布的下端面的部分采用與現(xiàn)有技術(shù)相同的固定方式),然后重新啟動(dòng)第一壓濾機(jī)壓緊濾板,再次通過(guò)渣漿泵將絮凝劑與清水的混合水泵入第一壓濾機(jī)形成第二次濾膜。對(duì)第一壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),使得珍珠巖或硅藻土(即絮凝劑)在壓濾機(jī)濾布上形成均勻的濾膜(可以根據(jù)情況形成多層初步濾膜,每次形成后烘干然后旋轉(zhuǎn)90
°
的方式以保證形成的濾膜更加均勻,避免泵入的混合水無(wú)法均勻分布到濾布上的問(wèn)題)。
42.實(shí)施例二:
43.與實(shí)施例一的不同在于,如圖6、圖7所示(為便于圖示,圖6未示出螺旋出水管),初步絮凝機(jī)包括筒狀機(jī)體,機(jī)體下部固定連接有支撐腳,機(jī)體上設(shè)有進(jìn)料口,機(jī)體內(nèi)設(shè)有與進(jìn)料口相連通的清水布水管16,清水布水管在機(jī)體內(nèi)由上至下環(huán)繞均布設(shè)置,清水布水管其最下端的管口為封閉端,清水布水管上間隔設(shè)有若干個(gè)出水口,出水口處設(shè)有與清水布水管一體而成或固定連接的螺旋出水管17。機(jī)體上還設(shè)有絮凝劑添加口,機(jī)體內(nèi)設(shè)有與絮凝劑添加口相連通的絮凝劑布管13,絮凝劑布管在機(jī)體內(nèi)由上至下環(huán)繞均布設(shè)置,絮凝劑布管其最下端的管口為封閉端,絮凝劑布管上間隔設(shè)有若干個(gè)絮凝劑出口,絮凝劑出口處設(shè)有與絮凝劑布管一體而成或固定連接的螺旋管。
44.以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征:
1.硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,包括依次設(shè)置的臥式離心機(jī)、第一壓濾機(jī)、旋流分離器及第二壓濾機(jī);臥式離心機(jī)的輕液液相出口與第一壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連,第一壓濾機(jī)的濾泥排出口與旋流分離器的進(jìn)料口相連,旋流分離器的輕相懸浮液排出口與第二壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,所述臥式離心機(jī)與第一壓濾機(jī)之間還設(shè)有初步絮凝機(jī);臥式離心機(jī)的輕液液相出口與初步絮凝機(jī)的進(jìn)料口相連,初步絮凝機(jī)的出料口與第一壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,所述初步絮凝機(jī)包括筒狀機(jī)體,機(jī)體下部固定連接有支撐腳,機(jī)體上設(shè)有與清水進(jìn)水水源相連的進(jìn)料口,機(jī)體內(nèi)設(shè)有與進(jìn)料口相連通的中心導(dǎo)流筒,中心導(dǎo)流筒下端呈錐筒狀,中心導(dǎo)流筒中部設(shè)有液面限位溢流孔,機(jī)體上還設(shè)有正對(duì)中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁的絮凝劑添加口。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,所述中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上一體或固定設(shè)有凸起;凸起為圓環(huán)凸起或間隔布置在中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上的弧形凸起。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,所述機(jī)體上還設(shè)有清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口,清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口均通過(guò)連接管正對(duì)中心導(dǎo)流筒的筒外側(cè)壁設(shè)置,連接管其面向中心導(dǎo)流筒的管口位置上低于液面限位溢流孔;中心導(dǎo)流筒筒外側(cè)壁上一體或固定設(shè)有凸起;凸起為圓環(huán)凸起或間隔布置在中心導(dǎo)流筒筒內(nèi)側(cè)壁上的弧形凸起。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,所述中心導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)有液位計(jì),清水水源補(bǔ)充進(jìn)料口及絮凝劑補(bǔ)充添加口上均設(shè)置啟閉閥,絮凝劑添加口及進(jìn)料口處也均設(shè)置啟閉閥,液位計(jì)與控制器電連接,控制器與啟閉閥電連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,所述絮凝劑添加口及進(jìn)料口通過(guò)連接管正對(duì)中心導(dǎo)流筒的筒內(nèi)側(cè)壁設(shè)置;連接管傾斜彎曲設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或7所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,所述臥式離心機(jī)上設(shè)有位于進(jìn)料口一側(cè)的均勻劑添加口;第一壓濾機(jī)及第二壓濾機(jī)上的濾布采用滌綸材質(zhì)制成且濾布的目數(shù)為70~280目。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),其特征在于,所述初步絮凝機(jī)的出料口通過(guò)渣漿泵與第一壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連;第一壓濾機(jī)的濾板內(nèi)部設(shè)有電加熱絲,第一壓濾機(jī)的濾布與濾板可拆卸式連接。10.采用如權(quán)利要求8所述的硅片切割液硅粉回收系統(tǒng)對(duì)硅片切割液中硅粉進(jìn)行回收的工藝,其特征在于,包括如下依次進(jìn)行的工藝步驟:將硅片切割液經(jīng)臥式離心機(jī)一次分離后的液相絮凝后經(jīng)第一壓濾機(jī)壓濾,壓濾后的濾泥加水混合后經(jīng)旋流分離器旋流分離,再將旋流分離后的輕相懸浮液經(jīng)第二壓濾機(jī)壓濾后得到的濾渣經(jīng)酸洗、溶劑洗滌烘干后,得到回收的硅粉。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種硅片切割液硅粉回收系統(tǒng),包括依次設(shè)置的臥式離心機(jī)、第一壓濾機(jī)、旋流分離器及第二壓濾機(jī);臥式離心機(jī)的輕液液相出口與第一壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連,第一壓濾機(jī)的濾泥排出口與旋流分離器的進(jìn)料口相連,旋流分離器的輕相懸浮液排出口與第二壓濾機(jī)的進(jìn)料口相連。本發(fā)明還公開(kāi)了硅片切割液硅粉的回收工藝,將硅片切割液經(jīng)臥式離心機(jī)一次分離后的液相絮凝后經(jīng)第一壓濾機(jī)壓濾,壓濾后的濾泥加水混合后經(jīng)旋流分離器旋流分離,再將旋流分離后的輕相懸浮液經(jīng)第二壓濾機(jī)壓濾后得到的濾渣經(jīng)酸洗、溶劑洗滌烘干后,得到回收的硅粉。本發(fā)明能夠有效將硅粉回收,另外,絮凝劑與清水混合更均勻,絮凝劑在濾布上形成的濾膜更均勻。勻。勻。
技術(shù)研發(fā)人員:趙東霞 曹雪峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者:江蘇秉盛環(huán)保工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2023.02.22
技術(shù)公布日:2023/5/30
聲明:
“硅片切割液硅粉回收系統(tǒng)及其工藝的制作方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)