專利名稱：硅片切割液中水溶性切割液的回收方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提取方法，特別涉及一種硅片切割液中提取水溶性切割液的方法。
背景技術：
硅片是半導體，是太陽能、液晶顯示的基礎材料。隨著太陽能的發(fā)展，硅片的使用
越來越多。由于硅片屬于硬性材料，其切割工藝在加工工藝中占有很重要的位置。傳統(tǒng)的硅片切割采用鋼片切割的方式，該切割方式存在切縫較寬、出材率低、面形精度差且表面損傷層深等缺陷。為了解決上述問題，近來出現(xiàn)了線切割，通過切割線供應帶有磨料的砂漿，通過磨料、切割線及硅晶體之間的磨料磨損原理實現(xiàn)硅片的切割，該方式可實現(xiàn)多片硅片的切割，切割效率高，且硅片表面質量好，但會產生大量的砂漿廢料。由于砂漿中主要成分是聚乙二醇和碳化硅，因此，砂漿廢料中也含量有大量的聚乙二醇和碳化硅，同時，還有少量的金屬鐵和硅屑。傳統(tǒng)的硅片切割液采用聚乙二醇和碳化硅起潤滑降溫作用，有化學方法與物理方法兩種，化學方法主要是為保證生產出來的產品PH值、粘度等參數(shù)，會添加某種或幾種化學物質，這種傳統(tǒng)工藝在多次回收之后可能會改變原材料分子結構，從而影響產品質量。另一種是采用物理的方法回收再生的聚乙二醇、碳化硅切割液。綜合上述兩種方法，均有聚乙二醇、碳化硅帶來的環(huán)境污染，且傳統(tǒng)聚乙二醇與碳化硅在回收過程中污染大，在切割過程中切片效率低。另外，切割液的效率及質量偏低，回收利用效果較差。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，該方法操作方便，回收過程，工藝清潔、安全，對環(huán)境無污，另外，水溶性切割液的利用率高，切割的硅片合格率達98%以上。為了解決上述技術問題，本發(fā)明一種硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，包括如下步驟A、將硅片切割廢液攪拌均勻，再經離心沉降分離器分離出固體組分和半成品切割液；B、固體組分通過壓濾機進行分離，分離出硅粉及半成品切割液；C、將步驟B過濾得到的半成品切割液并入半成品切割液中，再經壓濾機分離，得到硅粉及半成品水溶性切割液；D、提取水溶性切割液，將步驟C中收集得到的半成品水溶性切割液進行脫色處理；E、對脫色后的半成品水溶性切割液通過助濾劑進行過濾；F、對過濾后的半成品水溶性切割液進行樹脂交換，將半成品水溶性切割液中的金屬液態(tài)離子分離出來；
G、對步驟F處理后的半成品水溶性切割液進行蒸發(fā)脫水，得到水溶性切割液。上述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其中，步驟A中硅片切割廢液攪拌轉速為150-300r/min。上述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其中，所述離心沉降分離器的轉速為 700-900r/min。上述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其中，所述壓濾機的壓力為0. 6-0. 8Mpa。上述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其中，采用活性碳對半成品水溶性切割液進行脫色處理，活性碳半成品水溶性切割液=5. 3-6. 3:1000,按重量比計。上述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其中，所述半成品水溶性切割·液進行蒸發(fā)脫水，在真空狀態(tài)下進行，壓力為0. 09-0. IMpa,溫度為65度-70度，蒸汽壓力為0. IMpa0上述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其中，步驟F處理后的半成品水溶性切割液的電導小于5PS/Cm，PH為6. 8。上述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其中，步驟E中對脫色后的半成品切割液通過助濾劑進行過濾時，先將助濾劑涂抹在過濾機的腔體內周面上，在過濾機的內周面上形成助濾膜，再將半成品切割液流過，對半成品切割液進行過濾。利用少量的助濾劑在最短的時間內形成助濾膜，防止微小的硅粉顆粒穿透過去，減輕后道精濾步驟的負擔。本方法操作方便，且通過該方法加工的水溶性切割液利用率高，提高硅片質量和生產效率，實現(xiàn)TTVlOiim (硅片最大厚度值與最小厚度值之間差異IOiim)以下的高精度加工，切割硅片合格率達98%以上，金剛砂線lmm/min高速切割時使用本方法回收的水溶性切割液，生產能力比傳統(tǒng)機型利用懸浮砂漿切割方式生產提高2倍以上；另外，本發(fā)明不僅提高了企業(yè)經濟效益，同時減少了聚乙二醇、碳化硅帶來的污染，大大降低了 CO的排放量，保護了環(huán)境資源。


圖I是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。為了解決上述技術問題，本發(fā)明一種硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，包括如下步驟A、將硅片切割廢液攪拌均勻或將硅片切割液加水進行攪拌，硅片切割液攪拌轉速為150-300r/min，再經離心沉降分離器分離出固體組分和半成品切割液；離心沉降分離器的轉速為700-900r/min ;硅片切割液由泵抽進廢液罐進行攪拌，以降低硅粉在廢水溶性切割液中的懸浮能力，攪拌后的混合液進入離心沉降分離器，利用離心、重力分離，上部為半成品切割液，下部為含硅粉的含水量較高的固體組分。B、為提高固、液分離效果，半成品切割液進入儲罐送切割液精制工段，固體組分進入板框壓濾機作進一步固液分離，壓濾出固體物硅粉(副產品)及半成品切割液，固體組分通過壓濾機進行分離，分離出固體物硅粉(副產品)及液體；所述壓濾機的壓力為
0.6-0. 8Mpa。C、將步驟B過濾得到的半成品切割液并入半成品切割液，所有半成品壓濾液一起送入鼓膜壓濾機進一步分離出中細硅粉和半成品水溶性切割液，所述壓濾機的壓力為
0.6-0. 8Mpa ；D、將步驟C中收集得到的半成品水溶性切割液送入脫色罐，加入活性炭進行吸附脫色處理，去除溶液中色素。為使半成品水溶性切割液達到最佳脫色效果，在脫色前需對半成品水溶性切割液進行水分測試，控制水含量在35%左右，水份偏低則加水稀釋?；钚蕴及氤善匪苄郧懈钜?5. 3-6. 3:1000，按重量比計。E、對脫色后的半成品水溶性切割液通過助濾劑進行過濾；對脫色后的半成品水溶·性切割液通過助濾劑進行過濾時，先將助濾劑涂抹在過濾機的腔體內周面上，在過濾機的內周面上形成助濾膜，再將半成品切割液流過，對半成品切割液進行過濾；F、對過濾后的半成品水溶性切割液進行樹脂交換，將半成品水溶性切割液中的金屬液態(tài)離子分離出來；半成品水溶性切割液的電導小于5PS/Cm，PH為6. 8 ;G、對步驟F處理后的半成品水溶性切割液進行蒸發(fā)脫水，得到水溶性切割液，所述半成品水溶性切割液進行蒸發(fā)脫水，在真空狀態(tài)下進行，壓力為0. 09-0. IMpa,溫度為65度_70度，蒸汽壓力為0. IMpa。硅片切割廢液的組分為切割冷卻液、水、少量硅粉及其他金屬離子?？蓪⒐杵懈钜哼M行攪拌，(為提高固、液分離效果，硅片切割廢液水=1 :2按重量比計，硅片切割廢液可加入一定量水稀釋，以降低硅粉在硅片切割液中的懸浮能力。水溶性切割液的組分為硅片切割廢液、水、少量硅粉及鐵等金屬離子。硅片切割廢液加入水混合攪拌后)，再經離心機分離出固體組分和液體組分；固液分離出來的半成品切割冷卻液即半成品切割液經壓濾進一步分離出冷卻液中細硅粉；加入適量的活性碳吸附脫色；吸附脫色后加入助濾劑過濾，濾去活性碳、助濾劑(如硅藻土)，并去除半成品切割液中殘存的硅粉。再進入樹脂交換床，采用強酸陽樹脂、強堿陰樹脂及弱酸陽樹脂進行離子樹脂交換，以去除金屬離子，金屬離子主要為金剛線磨損所產生的鐵離子，不含重金屬離子。最后純凈的半成品切割液在脫水釜經蒸汽加熱蒸發(fā)脫去水分得到成品，脫水釜運行過程中注意冷凍機出溫溫度變化，調節(jié)蒸汽閥控制蒸汽壓力和溫度，經真空低壓蒸發(fā)脫水去除少量多余水分，經冷卻裝置冷卻后得到水溶性切割液；蒸餾分離的冷凝水可回收用于吸附脫色前添加水。水溶性切割液主要質量技術指標電導率(MS/cm)■.( 10密度(g/cm3):1. 03 I. IPH 值5 7酸值(mgKOH/g) 0. 15水含量(%):<35粘度(mPa s) :9. 5 13外觀透明顏色彡50
水溶性切割液的再生利用，有效的提高了資源利用率，減少了環(huán)境污染。金剛線切割采用水溶性切割液，既可溶于水又可被分散，對人體和環(huán)境無損害，同時既能提高硅片的切割效率，又能提高硅片的質量。本發(fā)明并不局限于上述實施例，凡是在本發(fā)明公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據(jù)所 公開的技術內容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明保護的范圍內。
權利要求
1.一種硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其特征在于，包括如下步驟 A、將硅片切割廢液攪拌均勻，再經離心沉降分離器分離出固體組分和半成品切割液； B、固體組分通過壓濾機進行分離，分離出硅粉及半成品切割液； C、將步驟B過濾得到的半成品切割液并入半成品切割液中，再經壓濾機分離，得到硅粉及半成品水溶性切割液； D、提取水溶性切割液，將步驟C中收集得到的半成品水溶性切割液進行脫色處理； E、對脫色后的半成品水溶性切割液通過助濾劑進行過濾； F、對過濾后的半成品水溶性切割液進行樹脂交換，將半成品水溶性切割液中的金屬液 態(tài)離子分離出來； G、對步驟F處理后的半成品水溶性切割液進行蒸發(fā)脫水，得到水溶性切割液。
2.如權利要求I所述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其特征在于，步驟A中硅片切割廢液攪拌轉速為150-300r/min。
3.如權利要求I所述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其特征在于，所述 離心沉降分離器的轉速為700-900r/min。
4.如權利要求I所述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其特征在于，所述壓濾機的壓力為0. 6-0. 8Mpa。
5.如權利要求I所述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其特征在于，采用活性碳對半成品水溶性切割液進行脫色處理，活性碳半成品水溶性切割液=5. 3-6. 3:1000，按重量比計。
6.如權利要求I所述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其特征在于，所述半成品水溶性切割液進行蒸發(fā)脫水，在真空狀態(tài)下進行，壓力為0.09-0. IMpa,溫度為65度_70度，蒸汽壓力為0. IMpa。
上述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其中，步驟F處理后的半成品水溶性切割液的電導小于5PS/Cm，PH為6. 8。
7.如權利要求I所述的硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，其特征在于，步驟E中對脫色后的半成品切割液通過助濾劑進行過濾時，先將助濾劑涂抹在過濾機的腔體內周面上，在過濾機的內周面上形成助濾膜，再將半成品切割液流過，對半成品切割液進行過濾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅片切割液中的水溶性切割液的回收方法，通過對硅片切割廢液的攪拌、分離、脫色、過濾及真空狀態(tài)下蒸發(fā)回收利用水溶性切割液，本方法操作方便，且通過該方法加工的水溶性切割液利用率高，提高硅片質量和生產效率，實現(xiàn)TTV10μm以下的高精度加工，切割硅片合格率達98%以上，金剛砂線1mm/min高速切割時使用本方法回收的水溶性切割液，生產能力比傳統(tǒng)機型利用懸浮砂漿切割方式生產提高2倍以上；另外，本發(fā)明不僅提高了企業(yè)經濟效益，同時減少了聚乙二醇、碳化硅帶來的污染，大大降低了CO的排放量，保護了環(huán)境資源。
文檔編號C01B33/037GK102746934SQ201210255990
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權日2012年7月23日
發(fā)明者姚天宇 申請人:鎮(zhèn)江浩宇能源新材料有限公司