專利名稱：從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及硅料線切割廢砂漿的回收再利用領域，具體為一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法。
背景技術：
無論是單晶硅還是多晶硅、半導體硅還是太陽能用晶體硅，在流入下一步的使用之前都必須經(jīng)過切割，而現(xiàn)有切割技術中，線切割是最佳的選擇，該方法具有精度高、成品率高、效率高、損耗小等優(yōu)點。線切割的原理是用碳化硅和聚乙二醇分散液配制成具有一定粘稠度的砂漿，砂漿在高速運動的鋼絲帶動下，砂漿中的碳化硅與待切割料局部高速摩擦，因碳化硅的硬度比待切割料高出甚多，碳化硅可以刮下一層待切割料，隨著砂漿離開，完成切割過程。硅料的切割中，大量的硅粉和少量的鋼絲金屬屑流回到砂漿中，使得砂漿的性質(zhì)逐漸發(fā)生變化，切割效率下降，最終成為廢砂漿。分析表明，廢砂漿中分散液40 46% wt，碳化硅45 50% wt，硅6 7% wt，金屬1 2% wt，而硅料在切割過程中，約有44%變成硅粉進入砂漿中，因此，以中國2010年晶體硅使用量40000噸計算，每年中國會產(chǎn)生含17600噸硅、125700噸碳化硅、115600噸的廢砂漿，這些廢砂漿根據(jù)中華人民共和國污水綜合排放標準(GB8978 - 1996)規(guī)定，已經(jīng)超過第二類污染物的排放標準濃度，若直接廢棄，會造成嚴重環(huán)境污染。另一方面，對廢砂漿主成份分離分析表明，分散液主要在粘度、含水量、色度等出現(xiàn)少量變化，碳化硅的利用率不到50%，昂貴的高純硅粉本體未出現(xiàn)化學變化，這些無不證明了廢砂漿具有非常高的回收價值。目前，硅料切割廢砂漿的回收可以分成在線回收和離線回收兩種。在線回收指的是不進行固液分離，在硅片切割工序中直接提取使用中的砂漿，通過離心分離的方式，從提取出來的砂漿中分離掉其中的細小顆粒，再回流到切割工序中，并同時補充新砂漿。這種方法比較有代表性的是瑞士 HCT公司的砂漿回收系統(tǒng)。在線回收的優(yōu)點是可以使同樣數(shù)量的砂漿，使用的效率更高，但該砂漿使用到一定程度后還是不得不丟棄或進行離線回收。離線回收指的是通過徹底的固液分離后，使用各種化學或物理的方法提取出廢砂漿中的各種主要成分，真正做到最大程度的回收利用。由此可見，在線回收是對提高砂漿利用率的有效手段，離線回收則是真正的減少污染、節(jié)約資源、減少切割生產(chǎn)成本的方法。日本專利特開2001 - 278612公開的一種硅的回收方法，是將廢砂漿固液分離后， 用有機溶劑去除分散劑，再用酸去除金屬和被氧化的硅，最后再用氣流分離的方法分離硅和碳化硅。該方法明顯的缺點是，氣流分離的決定因素在于顆粒的質(zhì)量和形狀大小，并不完全由顆粒比重決定，由此，部分細小的碳化硅顆粒會隨硅粉一起被分離，該發(fā)明所回收的硅粉程度只有98% wt。中國專利CN101130237A公開的一種從切割廢砂漿中回收硅粉和碳化硅粉的方法，是將廢砂漿固液分離后，用有機溶劑去除廢料中的懸浮劑和粘結劑，對固體砂料進行氣體浮選。得到碳化硅粉進行磁力分選，獲得純碳化硅粉；得到的硅粉再進行液體浮選、酸洗后，獲得高純硅粉。該專利獲得的碳化硅粉未進行進一步純化，碳化硅顆粒表面會被切削下來的硅緊密粘附，降低碳化硅的切削能力，影響切割效率；獲得的硅粉中碳化硅含量約 200ppm，金屬含量約IOOppm ；未對液體部分進行回收。中國專利CN101792142A公開從從切割廢砂漿中回收多晶硅錠、碳化硅粉和聚乙二醇的方法，先固液分離出聚乙二醇，砂料再經(jīng)丙酮清洗、液體浮選把硅粉和碳化硅粉分離出來，碳化硅粉用強磁吸走金屬，硅粉經(jīng)過酸洗、干燥后加入金屬氧化物或金屬鹵化物助溶劑進行熔融，再定向凝固獲得高純多晶硅錠。中國專利CN101691217A公開一種從線切割廢砂漿中制取白炭黑同時回收碳化硅的方法，先將廢砂漿固液分離出聚乙二醇，砂粉料中加入氟化銨，與其中的硅生成氟硅酸銨溶于水中，碳化硅得到分離，氟硅酸銨與氨水反應生成白炭黑。綜上各種方法可知，其是僅能從線切割廢砂漿中回收碳化硅、分散液和純度有限的硅(個別專利雖號稱高純多晶硅，其實未對其中的高含量的磷、硼進行處理)。本案便由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，該方法可以從切割廢砂漿中分離提取出和重新用于切割砂漿配制用的聚乙二醇和碳化硅，以及可以用于太陽能電池制造的昂貴的太陽能級高純硅。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其包括如下步驟 步驟1)，固液分離；
步驟2)，使用去離子水對步驟1)的濾渣進行反復清洗、過濾，第一遍水洗濾液保留； 步驟3)，將步驟2)的保留濾液減壓蒸餾，提取分散液聚乙二醇； 步驟4)，將步驟3)提取的聚乙二醇與步驟1)濾液合并，二次減壓蒸餾后，添加添加劑， 按比例與新分散液混合，用于配制新砂漿；
步驟5)，將步驟2)的濾渣烘干、壓碎，用比重2. 35 2. 9的浮選液在超聲波震蕩輔助下進行浮選，上層固體主要成份為硅和微量碳化硅，下層固體主要成份為碳化硅和少量線鋸鐵屑以及精密粘附的硅；
步驟6)，將步驟5)的下層固體經(jīng)過2 3次水洗、過濾后，濾渣進行去鐵、蝕硅處理； 再用去離子水清洗2 5次后，過濾、干燥，獲得的碳化硅與新碳化硅按比例混合，用于配制新砂漿；
步驟7)，經(jīng)過步驟5)浮選出來的上層固體用強酸浸泡1 5次，過濾后用去離子水清洗1 5次，干燥后獲得初級硅粉；
步驟8)，將步驟7)的初級硅粉放入電阻爐或感應加熱設備中加熱熔融，并用高溫等離子擊打液體表面去雜；步驟9)，將步驟8)的硅液移入真空精煉爐中，進行真空去雜； 步驟10)，將步驟9)的硅液置入單向凝固爐中，進行單向凝固鑄錠； 步驟11)，將硅錠的雜質(zhì)富集的各個表面切除，獲得可直接用于太陽能電池制造的太陽能級多晶硅硅錠。所述步驟1)的固液分離采用板框壓濾方式、離心過濾方式或微孔過濾方式。所述步驟3)的減壓蒸餾，真空度為50 lOOTorr，溫度80 100°C，蒸餾至濾液含水量6 8% Wt0所述步驟4)的二次減壓蒸餾，真空度為20 60Torr，溫度60 90°C，蒸餾至液體含水量<0. 5%wt。所述步驟4)的添加劑是有機膦酸鹽、烷基磺酸鹽、聚丙烯酸磺酸鹽、羥基纖維素、 羧基纖維素或氣溶膠二氧化硅的一種或多種的混合物。所述步驟4)的新舊分散液混合比例是1 :0 1 :1。所述步驟5)的浮選液比重在2. 35 2. 9之間，浮選次數(shù)為1 5次，多次浮選的浮選液比重按從高到低的順序排列，最后一次的浮選采用的浮選液比重為2. 35 2. 5。所述步驟5)的浮選中，先使用超聲震蕩20 60分鐘輔助浮選，再靜置20 240 分鐘后分離。所述步驟5)的浮選液采用四溴乙烷、三溴甲烷、二溴甲烷、乙醇、氯仿、四氯化碳、 苯、乙醚等一種或多種的混合物。所述步驟6)的去鐵、蝕硅處理是用5 40% wt氫氟酸和5 60% wt硝酸的混酸浸泡5 120分鐘。所述步驟6)的去鐵、蝕硅處理是先用5 30% wt的鹽酸溶液浸泡5 240分鐘后，再用5% 20% wt的氫氧化鈉、氫氧化鉀，或氫氧化鈉、氫氧化鉀的混合物溶液浸泡 5 240分鐘。所述步驟6)碳化硅的新舊混合比例是1:0 1:4。所述步驟7)的強酸為鹽酸、氫氟酸、硝酸或硫酸的一種或多種混合酸，每次浸泡時間為10 240分鐘。所述步驟8)熔融硅液的溫度維持在1420 1800°C之間，其等離子氣源采用氮氣、 氫氣、氬氣、氦氣、氧氣、或水蒸氣的兩種或兩種以上的混合氣，等離子精煉時間為5 240 分鐘。所述步驟9)的真空精煉硅液的溫度維持在1414 2000°C之間，真空度為 0. 00001 lOTorr，真空精煉時間為0. 5 24小時。所述步驟10)的單向凝固是由下往上凝固，凝固速度為1 40mm/小時。采用上述方案后，本發(fā)明最大程度地對廢砂漿進行回收，聚乙二醇是石油衍生產(chǎn)品，又是對水體有很大污染的液體，本專利回收的分散液最高可以與新液1:1添加而不影響切割效果，回收過程不產(chǎn)生新的污染物；碳化硅是高耗能產(chǎn)品，中國已經(jīng)限制建設新的碳化硅生產(chǎn)線，而且碳化硅的切削能力的利用不到20%，經(jīng)過本專利處理后，回收碳化硅可以恢復到新碳化硅切削能力的95%以上，最高可以4 1與新碳化硅混合使用而不影響切割效果；價格高昂的太陽能級多晶硅，本專利除了去除硅粉中夾帶的金屬外，更是有效地去除由碳化硅帶入的磷、硼元素(通常的碳化硅含有IOOppm以上的磷、500ppm以上的硼，而太陽能級多晶硅的磷含量要求小于0. 06ppm，硼含量要求小于0. 16ppm)，經(jīng)過鑄錠/拉晶、切片后， 可以直接用于太陽能電池的制造。本發(fā)明是把廢砂漿固液分離，液體經(jīng)過精制后獲得回收的分散劑，固體經(jīng)過水洗進一步洗去殘余的分散劑后，用比重為2. 35 2. 9的浮選液進行多次浮選，分離出粗碳化硅和粗硅粉，粗碳化硅經(jīng)過精制后獲得回收碳化硅，粗硅粉經(jīng)過酸洗、干燥、熔融、等離子精煉、真空精煉、單向凝固等處理獲得太陽能級多晶硅。與其他發(fā)明專利比較，本發(fā)明回收的分散劑的粘度、酸堿度等重要指標更與新分散液相近，碳化硅的經(jīng)過蝕硅處理后，其切削能力得到更多的恢復，更重要的是，其中的高純硅粉，不僅去除其中的金屬雜質(zhì)，更把對太陽能級硅一大重要指標一一磷硼含量，降低到符合磷<0. OlppmwJI <0. 16ppmw的太陽能級硅要求，在制成太陽能電池后，大幅減少了光電轉(zhuǎn)換效率的衰減。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式配合圖1所示，本發(fā)明揭示了一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其包括如下步驟
步驟1)、采用板框壓濾方式、離心過濾方式或微孔過濾方式進行固液分離； 步驟2)、使用去離子水對步驟1)的濾渣進行反復清洗、過濾，第一遍水洗濾液保留； 步驟3)，將步驟2)的保留濾液減壓蒸餾，提取分散液聚乙二醇；該減壓蒸餾真空度為 50 IOOTorr，溫度80 100°C，蒸餾至濾液含水量6 8% wt ；
步驟4)，將步驟3)提取的聚乙二醇與步驟1)濾液合并，二次減壓蒸餾后，添加添加劑， 按比例與新分散液混合，用于配制新砂漿；該二次減壓蒸餾，真空度為20 60ΤΟΠ·，溫度 60 90°C，蒸餾至液體含水量<0. 5%wt ；所述的添加劑是有機膦酸鹽、烷基磺酸鹽、聚丙烯酸磺酸鹽、羥基纖維素、羧基纖維素或氣溶膠二氧化硅的一種或多種的混合物；所述新舊分散液混合比例是1 :0 1 :1 ；
步驟5)，將步驟2)的濾渣烘干、壓碎，用比重2. 35 2. 9的浮選液在超聲波震蕩輔助下進行浮選，上層固體主要成份為硅和微量碳化硅，下層固體主要成份為碳化硅和少量線鋸鐵屑以及精密粘附的硅；所述浮選液比重在2. 35 2. 9之間，浮選次數(shù)為1 5次，多次浮選的浮選液比重按從高到低的順序排列，最后一次的浮選采用的浮選液比重為2. 35 2. 5 ；浮選中，先使用超聲震蕩20 60分鐘輔助浮選，再靜置20 240分鐘后分離；浮選液采用四溴乙烷、三溴甲烷、二溴甲烷、乙醇、氯仿、四氯化碳、苯、乙醚等一種或多種的混合物；該浮選液調(diào)節(jié)比重后可以重復使用；
步驟6)，將步驟5)的下層固體經(jīng)過2 3次水洗、過濾后，濾渣進行去鐵、蝕硅處理，去鐵、蝕硅處理是用5 40% wt氫氟酸和5 60% wt硝酸的混酸浸泡5 120分鐘；再用去離子水清洗2 5次后，過濾、干燥，獲得的碳化硅與新碳化硅按比例1:0 1:4混合，用于配制新砂漿；
該去鐵、蝕硅處理亦可先用5 30% wt的鹽酸溶液浸泡5 240分鐘后，再用5% 20% wt的氫氧化鈉、氫氧化鉀，或氫氧化鈉、氫氧化鉀的混合物溶液浸泡5 240分鐘。
步驟7)，經(jīng)過步驟5)浮選出來的上層固體用強酸浸泡1 5次，強酸為鹽酸、氫氟酸、硝酸或硫酸的一種或多種混合酸，每次浸泡時間為10 240分鐘，過濾后用去離子水清洗1 5次，干燥后獲得初級硅粉；
步驟8)，將步驟7)的初級硅粉放入電阻爐或感應加熱設備中加熱熔融，并用高溫等離子擊打液體表面去雜；熔融硅液的溫度維持在1420 1800°C之間，其等離子氣源采用氮氣、氫氣、氬氣、氦氣、氧氣、或水蒸氣的兩種或兩種以上的混合氣，等離子精煉時間為5 240分鐘；
步驟9)，將步驟8)的硅液移入真空精煉爐中，進行真空去雜；真空精煉硅液的溫度維持在1414 2000°C之間，真空度為0. 00001 lOTorr，真空精煉時間為0. 5 24小時；
步驟10)，將步驟9)的硅液置入單向凝固爐中，進行單向凝固鑄錠；單向凝固是由下往上凝固，凝固速度為1 40mm/小時；
步驟11)，將硅錠的雜質(zhì)富集的各個表面切除，獲得可直接用于太陽能電池制造的太陽能級多晶硅硅錠。實施例1
配合圖1所示，生產(chǎn)工藝為取500Kg的廢砂漿，先用離心機離心，固液分離，獲得 340Kg的固體濾渣1和156Kg的粗PEG，把150Kg去離子水加入到濾渣1中，充分攪勻后離心過濾，獲得二次濾液16Ig，二次濾渣326Kg。二次濾液在真空度SOTorr，溫度80°C下減壓蒸餾，最后獲得含水量6. 6% wt的液體45Kg，合并一次濾液的156Kg粗PEG共201Kg，在真空度50Torr，溫度70°C下進行二次蒸餾，獲得含水量<0. 5% wt的PEG185Kg，添加聚丙烯酸磺酸鹽、氣溶膠二氧化硅添加劑后獲得粘度65mPaS、PH值5. 8、含水量0. 25%的回收分散液188Kg。二次濾渣再經(jīng)過兩次去離子水水洗、離心分離、干燥，獲得的干燥砂粉，將依次砂粉經(jīng)過比重為2. 9,2. 6,2. 38的浮選液進行浮選，清洗后，最終獲得31Kg的上層粉末 (最要成分為硅粉，粗硅粉)和251Kg的下層粉末(主要成分為碳化硅，粗碳化硅)。25 IKg的粗碳化硅用氫氟酸/硝酸混酸處理后，清洗，烘干，獲得232Kg回收碳化硅粉末
3IKg的粗硅粉經(jīng)過鹽酸/氫氟酸混酸處理后，清洗，烘干，用ICP — AES檢測，其主要雜質(zhì)含量為鐵46ppmw、鋁21ppmw、鈣9. 6ppmw、磷8. 12ppmw、硼3. 06ppmw。將硅粉放入感應加熱爐中熔融維持1500 1600°C，在氬氣氛下，以氬氣/水蒸汽為等離子氣源進行等離子精煉，再移入真空精煉爐中，在1420 1500°C、0. OlTorr下進行真空精煉，精煉結束后倒入鑄錠爐以1 2mm/小時的凝固速度進行單向凝固鑄錠，冷卻后切去雜質(zhì)富集表面，獲得22Kg 多晶硅錠，該硅錠經(jīng)過二次離子質(zhì)譜檢測，其雜質(zhì)含量為TMI (總金屬含量)<0. Olppmw，磷 0. 008ppmw，硼 0. 108ppmw。實施例2
配合圖1所示，生產(chǎn)工藝為取500Kg的廢砂漿，先用離心機離心，固液分離，獲得 340Kg的固體濾渣1和156Kg的粗PEG，把150Kg去離子水加入到濾渣1中，充分攪勻后離心過濾，獲得二次濾液16Ig，二次濾渣326Kg。二次濾液在真空度SOTorr，溫度80°C下減壓蒸餾，最后獲得含水量7% wt的液體 46Kg，合并一次濾液的156Kg粗PEG共20Ig，在真空度50Torr，溫度70°C下進行二次蒸餾，獲得含水量<0. 5% wt的PEG184Kg，添加有機膦酸鹽、烷基磺酸鹽聚丙烯酸磺酸鹽、羥基纖維素添加劑后獲得粘度67mPaS、PH值5. 3、含水量0. 38%的回收分散液189Kg。二次濾渣再經(jīng)過兩次去離子水水洗、離心分離、干燥，獲得的干燥砂粉，將依次砂粉經(jīng)過比重為2. 9,2. 6,2. 5,2. 38的浮選液進行浮選，清洗后，最終獲得30Kg的上層粉末(最要成分為硅粉，粗硅粉)和251Kg的下層粉末(主要成分為碳化硅，粗碳化硅)。25 IKg的粗碳化硅用20% wt鹽酸處理后，再用20% wt氫氧化鈉溶液浸泡，清洗， 烘干，獲得227Kg回收碳化硅粉末
30Kg的粗硅粉經(jīng)過鹽酸/氫氟酸混酸處理后，清洗，烘干，用ICP - AES檢測，其主要雜質(zhì)含量為鐵32ppmw、鋁16ppmw、鈣8. 3ppmw、磷6. 22ppmw、硼1. 96ppmw。將硅粉放入感應加熱爐中熔融維持1500 1600°C，在氬氣氛下，以氬氣/水蒸汽為等離子氣源進行等離子精煉，再移入真空精煉爐中，在1420 1500°C、0. OlTorr下進行真空精煉，精煉結束后倒入鑄錠爐以1 2mm/小時的凝固速度進行單向凝固鑄錠，冷卻后切去雜質(zhì)富集表面，獲得22Kg 多晶硅錠，該硅錠經(jīng)過二次離子質(zhì)譜檢測，其雜質(zhì)含量為TMI (總金屬含量)<0.01ppmw，磷 0. 006ppmw,硼 0. 117ppmw。
權利要求
1.一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其包括如下步驟步驟1)、固液分離；步驟2)，使用去離子水對步驟1)的濾渣進行反復清洗、過濾，第一遍水洗濾液保留； 步驟3)，將步驟2)的保留濾液減壓蒸餾，提取分散液聚乙二醇； 步驟4)，將步驟3)提取的聚乙二醇與步驟1)濾液合并，二次減壓蒸餾后，添加添加劑， 按比例與新分散液混合，用于配制新砂漿；步驟5)，將步驟2)的濾渣烘干、壓碎，用比重2. 35 2. 9的浮選液在超聲波震蕩輔助下進行浮選，上層固體主要成份為硅和微量碳化硅，下層固體主要成份為碳化硅和少量線鋸鐵屑以及精密粘附的硅；步驟6)，將步驟5)的下層固體經(jīng)過2 3次水洗、過濾后，濾渣進行去鐵、蝕硅處理； 再用去離子水清洗2 5次后，過濾、干燥，獲得的碳化硅與新碳化硅按比例混合，用于配制新砂漿；步驟7)，經(jīng)過步驟5)浮選出來的上層固體用強酸浸泡1 5次，過濾后用去離子水清洗1 5次，干燥后獲得初級硅粉；步驟8)，將步驟7)的初級硅粉放入電阻爐或感應加熱設備中加熱熔融，并用高溫等離子擊打液體表面去雜；步驟9)，將步驟8)的硅液移入真空精煉爐中，進行真空去雜； 步驟10)，將步驟9)的硅液置入單向凝固爐中，進行單向凝固鑄錠； 步驟11)，將硅錠的雜質(zhì)富集的各個表面切除，獲得可直接用于太陽能電池制造的太陽能級多晶硅硅錠。
2.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟1)的固液分離采用板框壓濾方式、離心過濾方式或微孔過濾方式。
3.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟3)的減壓蒸餾，真空度為50 lOOTorr，溫度80 100°C，蒸餾至濾液含水量6 8% wt。
4.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟4)的二次減壓蒸餾，真空度為20 60Torr，溫度60 90°C，蒸餾至液體含水量<0. 5%wt。
5.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟4)的添加劑是有機膦酸鹽、烷基磺酸鹽、聚丙烯酸磺酸鹽、羥基纖維素、羧基纖維素或氣溶膠二氧化硅的一種或多種的混合物。
6.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟4)的新舊分散液混合比例是1 :0 1 :1。
7.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟5)的浮選液比重在2. 35 2. 9之間，浮選次數(shù)為1 5次，多次浮選的浮選液比重按從高到低的順序排列，最后一次的浮選采用的浮選液比重為2. 35 2. 5。
8.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟5)的浮選中，先使用超聲震蕩20 60分鐘輔助浮選，再靜置20 240分鐘后分離。
9.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟5)的浮選液采用四溴乙烷、三溴甲烷、二溴甲烷、乙醇、氯仿、四氯化碳、苯、乙醚等一種或多種的混合物。
10.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟6)的去鐵、蝕硅處理是用5 40% Wt氫氟酸和5 60% Wt硝酸的混酸浸泡5 120分鐘。
11.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟6)的去鐵、蝕硅處理是先用5 30% wt的鹽酸溶液浸泡5 240分鐘后，再用5% 20% wt的氫氧化鈉、氫氧化鉀，或氫氧化鈉、氫氧化鉀的混合物溶液浸泡 5 240分鐘。
12.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟6)碳化硅的新舊混合比例是1:0 1:4。
13.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟7)的強酸為鹽酸、氫氟酸、硝酸或硫酸的一種或多種混合酸，每次浸泡時間為10 240分鐘。
14.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟8)熔融硅液的溫度維持在1420 1800°C之間，其等離子氣源采用氮氣、氫氣、氬氣、氦氣、氧氣、或水蒸氣的兩種或兩種以上的混合氣，等離子精煉時間為5 240分鐘。
15.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟9)的真空精煉硅液的溫度維持在1414 2000°C之間，真空度為 0. 00001 lOTorr，真空精煉時間為0. 5 24小時。
16.如權利要求1所述一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，其特征在于步驟10)的單向凝固是由下往上凝固，凝固速度為1 40mm/小時。
全文摘要
一種從硅料線切割廢砂漿中回收碳化硅、高純硅和分散液的方法，是把廢砂漿固液分離，液體經(jīng)過精制后獲得回收的分散劑，固體經(jīng)過水洗進一步洗去殘余的分散劑后，用浮選液進行多次浮選，分離出粗碳化硅和粗硅粉，粗碳化硅經(jīng)過精制后獲得回收碳化硅，粗硅粉經(jīng)過酸洗、干燥、熔融、等離子精煉、真空精煉、單向凝固等處理獲得太陽能級多晶硅。本發(fā)明回收的分散劑的粘度、酸堿度等重要指標更與新分散液相近，碳化硅的經(jīng)過蝕硅處理后，其切削能力得到更多的恢復，其中的高純硅粉，不僅去除其中的金屬雜質(zhì)，更把對太陽能級硅一大重要指標——磷硼含量，降低到符合磷<0.01ppmw，硼<0.16ppmw的太陽能級硅要求，在制成太陽能電池后，大幅減少了光電轉(zhuǎn)換效率的衰減。
文檔編號C10M175/00GK102351184SQ20111019971
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權日2011年7月18日
發(fā)明者劉榮隆, 吳雄德, 鄭敏 申請人:矽明科技股份有限公司