專利名稱：：一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導體及太陽能領(lǐng)域的一種硅料的分選方法，特別是一種顏色有差異的硅料的色選分離方法，該方法特別應用于對混在一起的顏色有差異的重摻硅料與正常硅料進行分選。
背景技術(shù)：
：廢硅料的回收主要是指半導體及光伏加工中出現(xiàn)的含有硅的廢棄物的回收。廢硅料回收的目標是指將硅從廢棄物中分離及清洗出來，使其可作為光伏電池的原材料，從而降低原材料的成本?；厥盏膹U硅料中混有很多雜質(zhì)，首先必須對其進行分選?；煊兄負焦枇系墓枇暇褪菑U硅料其中一種。重摻硅料一般是指由于摻入的B、P、Ga、Al、As等元素雜質(zhì)使得電阻率小于0.5Q.cm的硅料，由于雜質(zhì)含量高，無法作為硅原料使用，正常硅料的電阻率一般在0.5Q.cm以上。為了改變利用電阻率測試儀測量硅料的電阻率數(shù)值來分選混有重摻硅料的硅料的傳統(tǒng)方法，尤其對于小粒徑的硅料，電阻率測試儀根本無法檢測，新近的處理方法是將混有重摻硅料的硅料利用化學方法或物理方法或化學和物理方法相結(jié)合將其中混有的重摻硅料顯色，而正常硅料顏色不會變化，具體是指未處理前重摻硅料和正常硅料的顏色均為灰色，無任何顏色上的區(qū)別，經(jīng)過化學方法或物理方法或化學和物理方法相結(jié)合處理，重摻硅料顯色，通常P型重摻硅料顯示藍色或黑色，N型重摻硅料顯示黃色，正常硅料仍然還是顯示灰色，形成混在一起的顏色有差異的重摻硅料與正常硅料。目前對于這些混在一起的顏色有差異的重摻硅料與正常硅料的分選方法主要是依靠人工肉眼來判斷，逐片逐粒地進行，這種分選方法需消耗大量勞動力，使得廢硅料的回收行業(yè)成為勞動密集型產(chǎn)業(yè)。尤其對于粒徑小于5mm的硅料，采用人工分選，不僅耗費相當大的人力，而且分選效率低，平均每人每天分選硅料量僅有1-3Kg，這對于降低產(chǎn)品生產(chǎn)周期明顯是不利的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高效率的將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的顏色有差異的硅料是指灰色的正常硅料與非灰色的重摻硅料，通過色選法將灰色的正常硅料與非灰色的重摻硅料分離。非灰色的重摻硅料一般為藍色、黑色或黃色，通常P型重摻硅料為藍色或黑色，N型重摻硅料為黃色。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中色選法的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入色選機中；(2)色選；(3)非灰色的重摻硅料落入重摻硅料出料斗，灰色的正常硅料落入正常硅料出料斗，實現(xiàn)非灰色的重摻硅料與灰色的正常硅料分離。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的正常硅料對光的反射率為50%-80%，非灰色的重摻硅料對光的反射率為10%-30%。本發(fā)明中所述的反射率數(shù)值是依據(jù)美國材料與試驗協(xié)會ASTM-E-1585-1993利用光譜測定法對建筑平面玻璃制品反射率測量和計算用標準測試方法獲得；也可以通過其他任何類型的反射率測試儀獲得。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的正常硅料的灰度值為65-80，非灰色的重摻硅料的灰度值為85-120?；叶戎凳枪枇辖?jīng)過光照射到硅料上反射光的多少形成的灰度。顏色不同，灰度值就不同。灰度值高則表示反射光少，即反射率低，反之反射率高。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的色選機是含有供料系統(tǒng)、光學檢測系統(tǒng)、分選系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。供料機構(gòu)通常包括料斗和送料器等構(gòu)件。料斗的作用是貯存來料，保證被選的混有非灰色的重摻硅料的硅料均勻、連續(xù)地流入送料器。送料器配送混有非灰色的重摻硅料的硅料流到光學測試系統(tǒng)。送料器的送料方式包括瀑布式和通道式，一般采用瀑布式的分選速度高于通道式分選，但瀑布式的分選精度相對于通道式的分選精度差。光學檢測系統(tǒng)是色選機的關(guān)鍵部分，其作用是對被檢物料進行觀察檢測，以獲取準確無誤的分選信息?？刂葡到y(tǒng)是指待光學檢測系統(tǒng)得出顏色有差異的信號后，控制系統(tǒng)會根據(jù)信號，發(fā)出指令，驅(qū)動分選系統(tǒng)進行分選。分選系統(tǒng)主要是指氣流噴射系統(tǒng)。氣流噴射系統(tǒng)的主要是指氣流噴射器以及一些輔助設(shè)備，如空壓機、空氣干燥機等。氣流噴射器是氣流噴射系統(tǒng)的關(guān)鍵，當分選系統(tǒng)被控制系統(tǒng)驅(qū)動后，即快速閥開啟，氣流噴射器射出高速氣流，將非灰色的重摻硅料吹出，并通5過排料機構(gòu)送入非灰色的重摻硅料的出料斗中，而遇到灰色的正常硅料時，分選系統(tǒng)不會被驅(qū)動，正常硅料繼續(xù)下落，通過排料機構(gòu)進入正常硅料的出料斗中。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中色選法的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入供料系統(tǒng)；(2)光學檢測系統(tǒng)對供料系統(tǒng)中的顏色有差異的硅料進行光學檢測；(3)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異；(4)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異的信號傳送給控制系統(tǒng)；(5)控制系統(tǒng)根據(jù)顏色差異的信號，驅(qū)動分選系統(tǒng)，將顏色有差異的硅料分離。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中色選法的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入供料系統(tǒng)；(2)光學檢測系統(tǒng)對供料系統(tǒng)中的顏色有差異的硅料進行光學檢測；(3)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異；(4)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異的信號傳送給控制系統(tǒng)；(5)控制系統(tǒng)根據(jù)顏色差異的信號，驅(qū)動分選系統(tǒng)，將非灰色的重摻硅料與灰色的正常硅料分離。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的光學檢測系統(tǒng)的檢測方式為單色光檢測、雙色光檢測、雙聯(lián)單色光檢測的任意一種。采用一段光譜對物料進行檢測分選的方法，稱為單色光檢測。采用兩段光譜對物料進行檢測分選的方法，稱為雙色光檢測，雙色光檢測一般比較復雜。還可采用雙聯(lián)單色光檢測，是指逐個使用兩段光譜，先后分別剔除兩種不同光學特性的疵品,例如在顏色有差異的重摻硅料與正常硅料的色選分離中，可先剔除黃色的N型重摻硅料再剔除藍色或黑色的P型重摻硅料，或先剔除藍色或黑色的P型重摻硅料再剔除黃色的N型重摻硅料。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中分選系統(tǒng)的分選方式是采用開啟快速閥，噴吹分選。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的供料系統(tǒng)的供料速度為0.1-12噸/小時。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為0.1毫米-io毫米。分選系統(tǒng)會根據(jù)控制系統(tǒng)的指令，當遇到顏色有差異的信號時，控制系統(tǒng)根據(jù)這種差異信號驅(qū)動分選系統(tǒng)，打開快速閥形成用于氣流噴射器噴吹的吹口，氣流噴射器射出高速氣流，當非灰色的重摻硅料的粒徑等于或小于吹口直徑時，非灰色的重摻硅料可以被高速氣流噴吹出去，而當非灰色的重摻硅料的粒徑大于吹口直徑時，非灰色的重摻硅料不可以被高速氣流噴吹出去。一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)中的快速閥的開啟頻率為o-iooo次/秒。當遇到非灰色的重摻硅料時，分選系統(tǒng)的氣流噴射器被驅(qū)動，快速閥打開，快速閥的最大開啟頻率可達到iooo次/秒。本發(fā)明的工作原理正常硅料對光的反射率為50%-80%,非灰色的重摻硅料對光的反射率為10%-30%，由于非灰色的重摻硅料的反射率與正常硅料的反射率有差異，會導致非灰色的重摻硅料和灰色的正常硅料在色選機中的光學檢測系統(tǒng)中的測量值發(fā)生差異，控制系統(tǒng)根據(jù)這種差異信號驅(qū)動分選系統(tǒng)根進行分選，實現(xiàn)灰色的正常硅料與非灰色的重摻硅料發(fā)生分離。以檢測方式為單色檢測的一種色選機為例，正常硅料的灰度值為65-80，非灰色的重摻硅料的灰度值為85-120，一般來說對光的反射率越高，灰度值越低。將正常硅料的灰度值預先輸入色選機中，被選硅料通過供料系統(tǒng)落入光學測試儀，混有非灰色的重摻硅料和灰色的正常硅料對光的反射及反射屏的反射在光學測試儀內(nèi)比色，當遇到灰色的正常硅料時，因為它的灰度值與預先輸入色選機的光學測試系統(tǒng)中的灰度值相同，分選系統(tǒng)不會被控制系統(tǒng)驅(qū)動，正常硅料繼續(xù)下落，通過排料機構(gòu)落入正常硅料收集槽；而當遇到非灰色的重摻硅料時，由于它的灰度值與預先輸入色選機的光學測試系統(tǒng)中的灰度值不同，控制系統(tǒng)根據(jù)這種顏色差異信號，驅(qū)動分選系統(tǒng)開啟快速閥，氣流噴射器射出高速氣流，將非灰色的重摻硅料吹出并通過排料機構(gòu)落入非灰色的重摻硅料的收集槽中，實現(xiàn)非灰色的重摻硅料與灰色的正常硅料的分離。采用本發(fā)明的技術(shù)方案和傳統(tǒng)技術(shù)方案相比，可以觀察到的實驗效果如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明提供的一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法取代了傳統(tǒng)的人工分選方法，分選效率高，而且實現(xiàn)了混在一起的顏色有差異的重摻硅料與正常硅料的分選的自動化。具體實施例方式實施例l、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的顏色有差異的硅料是指灰色的正常硅料與非灰色的重摻硅料，通過色選法將灰色的正常硅料與非灰色的重摻硅料分離。實施例2、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的正常硅料對光的反射率為50%-80%,非灰色的重摻硅料對光的反射率為10%-30%，其余同實施例l。實施例3、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中色選法的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入色選機中；(2)色選；(3)非灰色的重摻硅料落入重摻硅料出料斗，灰色的正常硅料落入正常硅料出料斗，實現(xiàn)非灰色的重摻硅料與灰色的正常硅料分離，其余同實施例l、實施例2。實施例4、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的色選機是含有供料系統(tǒng)、光學檢測系統(tǒng)、分選系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的色選機的任意一種，其余分別同實施例l、實施例2、實施例3。實施例5、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中色選分離的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入供料系統(tǒng)；(2)光學檢測系統(tǒng)對供料系統(tǒng)中的顏色有差異的硅料進行光學檢測；(3)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異；(4)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異的信號傳送給控制系統(tǒng)；(5)控制系統(tǒng)根據(jù)顏色差異的信號，驅(qū)動分選系統(tǒng)，將顏色有差異的硅料分離可以是將非灰色的重摻硅料與灰色的正常硅料分離。其余分別同實施例1-4中的任意一種實施例。實施例6、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的光學檢測系統(tǒng)的檢測方式為單色光檢測，其余分別同實施例4、實施例5。實施例7、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的光學檢測系統(tǒng)的檢測方式為雙色光檢測，其余分別同實施例4、實施例5。實施例8、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的光學檢測系統(tǒng)的檢測方式為雙聯(lián)單色光檢測，其余分別同實施例4、實施例5。實施例9、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中分選系統(tǒng)的分選方式是采用開啟快速閥，噴吹分選，其余分別同實施例4、實施例5。實施例10、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的供料系統(tǒng)的供料速度為0.1小時，其余分別同實施例4、實施例5。實施例11、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的供料系統(tǒng)的供料速度為l噸/小時，其余分別同實施例4、實施例5。實施例12、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的供料系統(tǒng)的供料速度為3噸/小時，其余分別同實施例4、實施例5。實施例13、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的供料系統(tǒng)的供料速度為5噸/小時，其余分別同實施例4、實施例5。實施例14、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的供料系統(tǒng)的供料速度為8噸/小時，其余分別同實施例4、實施例5。實施例15、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的供料系統(tǒng)的供料速度為10噸/小時，其余分別同實施例4、實施例5。實施例16、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的供料系統(tǒng)的供料速度為12噸/小時，其余分別同實施例4、實施例5。實施例17、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為0.1毫米，其余分別同實施例4、實施例5。實施例18、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為0.5毫米，其余分別同實施例4、實施例5。實施例19、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為l毫米，其余分別同實施例4、實施例5。實施例20、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為3毫米，其余分別同實施例4、實施例5。實施例21、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為5毫米，其余分別同實施例4、實施例5。實施例22、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為5毫米，其余分別同實施例4、實施例5。實施例23、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的9吹口直徑為8毫米，其余分別同實施例4、實施例5。實施例24、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為10毫米，其余分別同實施例4、實施例5。實施例25、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)中的快速閥的開啟頻率為0次/秒，其余分別同實施例4、實施例5、實施例9。實施例26、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)中的快速閥的開啟頻率為100次/秒，其余分別同實施例4、實施例5、實施例9。實施例27、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中所述的分選系統(tǒng)中的快速閥的開啟頻率為1000次/秒，其余分別同實施例4、實施例5、實施例9。實施例28、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所述的正常硅料的灰度值為65-80，非灰色的重摻硅料的灰度值為85-120，其余分別同實施例1-27中的任意一種實施例。實施例29、一組將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中色選分離的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入供料系統(tǒng)；(2)光學檢測系統(tǒng)對供料系統(tǒng)中的顏色有差異的硅料進行光學檢測；(3)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異；(4)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異的信號傳送給控制系統(tǒng)；(5)控制系統(tǒng)根據(jù)顏色差異的信號，驅(qū)動分選系統(tǒng)，將顏色有差異的硅料分離。實施例30、二十八組將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其中色選分離的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入供料系統(tǒng)；(2)光學檢測系統(tǒng)對供料系統(tǒng)中的顏色有差異的硅料進行光學檢測；(3)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異；(4)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異的信號傳送給控制系統(tǒng)；(5)控制系統(tǒng)根據(jù)顏色差異的信號，驅(qū)動分選系統(tǒng)，將顏色有差異的硅料分離。每組色選分離的方法分別同實施例1-28中的每一個實施例。10權(quán)利要求1、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所述的顏色有差異的硅料是指灰色的正常硅料與非灰色的重摻硅料，通過色選法將灰色的正常硅料與非灰色的重摻硅料分離。2、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于色選法的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入色選機中；(2)色選；(3)非灰色的重摻硅料落入重摻硅料出料斗，灰色的正常硅料落入正常硅料出料斗，實現(xiàn)非灰色的重摻硅料與灰色的正常硅料分離。3、如權(quán)利要求1或2所述的一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所述的正常硅料對光的反射率為50%-80%,非灰色的重摻硅料對光的反射率為10%-30%。4、如權(quán)利要求1或2所述的一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所5、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所述的色選機是含有供料系統(tǒng)、光學檢測系統(tǒng)、分選系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。6、一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于色選法的操作步驟為(1)將顏色有差異的硅料投入供料系統(tǒng)；(2)光學檢測系統(tǒng)對供料系統(tǒng)中的顏色有差異的硅料進行光學檢測；(3)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異；(4)光學檢測系統(tǒng)識別硅料的顏色差異的信號傳送給控制系統(tǒng)；(5)控制系統(tǒng)根據(jù)顏色差異的信號，驅(qū)動分選系統(tǒng)，將顏色有差異的硅料分離。7、如權(quán)利要求5或6所述的任意一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所述的光學檢測系統(tǒng)的檢測方式為單色光檢測、雙色光檢測、雙聯(lián)單色光檢測的任意一種。8、如權(quán)利要求5或6所述的任意一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于分選系統(tǒng)的分選方式是采用開啟快速閥，噴吹分選。9、如權(quán)利要求5或6所述的任意一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所述的供料系統(tǒng)的供料速度為0.1-12噸/小時。10、如權(quán)利要求5或6或8所述的任意一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所述的分選系統(tǒng)的吹口直徑為0.1毫米-10毫米。11、如權(quán)利要求6或8所述的任意一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，其特征在于所述的分選系統(tǒng)中的快速閥的開啟頻率為0-1000次/秒。全文摘要本發(fā)明涉及半導體及太陽能領(lǐng)域的一種硅料的分選方法，特別是一種將顏色有差異的硅料進行色選分離的方法，該方法特別應用于對混在一起的顏色有差異的重摻硅料與正常硅料進行分選。通過色選法將灰色的正常硅料與非灰色的重摻硅料分離。具體是將顏色有差異的硅料投入色選機中；色選；非灰色的重摻硅料落入重摻硅料出料斗，灰色的正常硅料落入正常硅料出料斗，實現(xiàn)非灰色的重摻硅料與灰色的正常硅料分離。所述的正常硅料對光的反射率為50％-80％，非灰色的重摻硅料對光的反射率為10％-30％。本發(fā)明實現(xiàn)了混在一起的顏色有差異的重摻硅料與正常硅料的分選的自動化。能高效率的取代傳統(tǒng)的人工分選方法。文檔編號B07C5/342GK101623693SQ200810136658公開日2010年1月13日申請日期2008年12月31日優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日發(fā)明者胡動力申請人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司