專利名稱：碳化硅濾餅旋流提純工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢砂漿的固液分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種從單晶硅切片廢砂漿中經(jīng)固液分離后，得到碳化硅濾餅，然后采用旋流工藝提純碳化硅的方法。
背景技術(shù)：
碳化硅(微粉級)與聚乙二醇切削液按5: 5混合后，形成碳化硅懸浮砂漿，對光伏產(chǎn)品單(多)晶硅棒進(jìn)行切割，經(jīng)切割后，該砂漿可以進(jìn)行回收利用，避免影響環(huán)境。廢砂漿中主要含有碳化硅、聚乙二醇切削液、硅粉等，該廢砂漿經(jīng)過壓濾機固液分離后，得到碳化硅濾餅(主要含有碳化硅、硅粉、碳等)。碳化娃濾餅一般碳化娃含量80%、娃粉含量15%、碳含量3.5 %、其他雜質(zhì)1.5 %。按傳統(tǒng)工藝化學(xué)提純主要工藝為，堿洗、水洗、酸洗、水洗。其中堿洗時投入氫氧化鈉，與硅粉反應(yīng)，生成硅酸鈉和大量氫氣，該工藝有一定危險性和高污染性，產(chǎn)生的大量氫氣有可能會引起氫氣爆炸；堿洗后的水為黑色、清洗用水量大，大量黑色污水難以處理，排入自然環(huán)境中，嚴(yán)重影響水質(zhì)和土質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種碳化硅濾餅旋流提純工藝方法，適合工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。本發(fā)明采用以碳化硅濾餅為原料，經(jīng)過加水混合、振動篩過篩、旋流分離提純、離心，得到粗碳化硅；廢棄物經(jīng)壓濾后得到粗硅粉。本發(fā)明的目的是通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:碳化硅濾 餅旋流提純工藝，所述工藝步驟如下:(I)碳化硅濾餅與水按重量比2: 3進(jìn)行混合，攪拌均勻；(2)碳化硅濾餅懸浮液經(jīng)過200目振動篩振動過篩；(3)旋流，將碳化硅濾餅懸浮液輸送進(jìn)入旋流器，進(jìn)行旋流；(4)將步驟(3)獲得的下層碳化硅懸浮液經(jīng)離心后，得到濕粗碳化硅；(5)將步驟(3)獲得的上層硅粉懸浮液經(jīng)壓濾后，得到濕粗硅粉。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟(I)中碳化硅濾餅與水混合攪拌至無沉降物出現(xiàn)。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟(3)碳化硅懸浮液經(jīng)過5組旋流器旋流，旋流器中壓力為0.18-0.2MPa。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述粗碳化硅中碳化硅的含量為96-97%。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述粗硅粉中硅粉的含量為60%以上。本發(fā)明的有益效果是:相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明針對傳統(tǒng)工藝的缺陷，對碳化硅濾餅進(jìn)行旋流預(yù)處理，利用碳化硅、硅粉和碳的比重不同，進(jìn)行旋流粗分離，將碳化硅濾餅中碳化硅含量從80%提升至96-97%，壓濾出的硅粉廢棄物硅粉含量60%以上，可以進(jìn)行硅粉再提純；后道堿洗、酸洗可以減少用堿、酸、清水量，廢水不為黑色，污水處理簡單，不影響環(huán)境，大大縮短生產(chǎn)周期。
具體實施例方式本發(fā)明旋流提純工藝是根據(jù)碳化硅與硅粉的比重不同，去除碳化硅濾餅中的大部分硅粉，從而在后道化學(xué)提純碳化硅時，大大減少用堿、酸、水的量，縮短生產(chǎn)周期，減少環(huán)境污染。碳化硅濾餅經(jīng)加水混合、過篩、旋流、離心、壓濾進(jìn)行提純。1、投料混合在5000L攪拌釜中依次投入1500kg水和IOOOkg碳化硅濾餅，開啟攪拌3-4小時，直至釜底無沉降物，形成碳化硅濾餅懸浮液(濾餅濃度40% )。2、碳化硅濾餅懸浮液經(jīng)過200目超聲波振動篩，去除懸浮液中大顆粒雜質(zhì)。3、碳化硅濾餅懸浮液依次進(jìn)入1、2、3組旋流器，進(jìn)行旋流。采用變頻砂漿泵輸送懸浮液至旋流器中，形成旋流渦，利用碳化硅、硅粉比重不同，下溢流口出碳化硅懸浮液，上溢流口出硅粉懸浮液，保持旋流器中壓力為0.18-0.2MPa。3號旋流器下溢流口出的碳化硅懸浮液進(jìn)入緩沖釜中，可以進(jìn)行離心。上溢流口的硅粉懸浮液再次經(jīng)過4、5號旋流器進(jìn)行旋流，保持同樣的壓力0.18-0.2MPa，其中5號旋流器上溢流口出的硅粉懸浮液進(jìn)入緩沖罐中，進(jìn)行下道壓濾工序；下溢流口的碳化硅懸浮液返回I號旋流器再次進(jìn)行旋流。4、碳化硅懸浮液進(jìn)行離心機離心，得到濕碳化硅粗品950kg，經(jīng)檢測水分12%，碳化硅含量96.6% (按干品計)、硅粉含量2 %、碳含量I %、其他雜質(zhì)含量0.4 %。5、硅粉懸浮液進(jìn)行板框壓濾機壓濾，得到濕硅粉粗品300kg，經(jīng)檢測水分18%，硅粉含量68 %，碳化硅細(xì)粉(粒 徑< 4 μ m)含量30 %。
權(quán)利要求
1.一種碳化硅濾餅旋流提純工藝，其特征是所述工藝步驟如下: (1)碳化硅濾餅與水按重量比2: 3進(jìn)行混合，攪拌均勻； (2)碳化硅濾餅懸浮液經(jīng)過200目振動篩振動過篩； (3)旋流，將碳化硅濾餅懸浮液輸送進(jìn)入旋流器，進(jìn)行旋流； (4)將步驟(3)獲得的下層碳化硅懸浮液經(jīng)離心后，得到濕粗碳化硅； (5)將步驟(3)獲得的上層硅粉懸浮液經(jīng)壓濾后，得到濕粗硅粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅濾餅旋流提純工藝，其特征是:所述步驟(I)中碳化硅濾餅與水混合攪拌至無沉降物出現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅濾餅旋流提純工藝，其特征是:所述步驟(3)碳化硅懸浮液經(jīng)過5組旋流器旋流，旋流器中壓力為0.18-0.2MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅濾餅旋流提純工藝，其特征是:所述粗碳化硅中碳化硅的含量為96-97%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅濾餅旋流提純工藝，其特征是:所述粗硅粉中硅粉的含量為60%以上?！?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及碳化硅濾餅旋流提純工藝，步驟如下(1)碳化硅濾餅與水按重量比2∶3混合攪拌均勻；(2)碳化硅濾餅懸浮液經(jīng)過200目振動篩過篩；(3)將碳化硅濾餅懸浮液輸入旋流器進(jìn)行旋流；(4)將步驟(3)獲得的下層碳化硅懸浮液經(jīng)離心后得到濕粗碳化硅；(5)將步驟(3)獲得的上層硅粉懸浮液經(jīng)壓濾后得到濕粗硅粉。本發(fā)明對碳化硅濾餅進(jìn)行旋流預(yù)處理，利用碳化硅、硅粉和碳的比重不同，進(jìn)行旋流粗分離，將碳化硅濾餅中碳化硅含量從80％提升至96-97％，壓濾出的硅粉廢棄物硅粉含量60％以上，可以進(jìn)行硅粉再提純；后道堿洗、酸洗可以減少堿、酸、清水的用量，廢水不為黑色，污水處理簡單，不影響環(huán)境，大大縮短生產(chǎn)周期。
文檔編號C01B31/36GK103232039SQ20131018746
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者周彬 申請人:周彬