專利名稱：回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種從單晶硅棒或多晶硅錠生產(chǎn)硅片過(guò)程中產(chǎn)生的廢砂漿中回收出硅粉和碳化硅粉的超聲波分離設(shè)備。
背景技術(shù)：
CN101130237A公開了“一種從切割廢砂漿中回收硅料和硅化硅粉的方法”，該方法主要經(jīng)丙酮溶解、清洗、離心分離、氣流浮選、液體浮選和重力分選等步驟獲得硅料和硅化硅粉，該方法過(guò)程復(fù)雜，較難操作且獲得硅料的純度尚欠理想。CN101879481A公開了“一種利用電選從硅晶體切割液中回收多晶硅材料的方法”，該方法主要通過(guò)電選設(shè)備利用硅粉和其它固體雜質(zhì)如碳化硅、金剛石的介電系數(shù)的區(qū)別進(jìn)行電選分離，將分離所得到的硅粉進(jìn)行熔化。采用該工藝硅粉和碳化硅分離度有限，很難達(dá)到高純度硅粉要求，不能用來(lái)制備單晶硅或多晶硅。CN200920036196. 4公開了一種超聲波分離裝置，是在分離液槽的底板上設(shè)N個(gè)孔，在N個(gè)孔中焊接振頭，通過(guò)螺栓將振頭、壓電陶瓷片、壓塊三者連接成一體。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，只能應(yīng)用于中藥有效成分的分離。目前還沒(méi)有回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置的報(bào)導(dǎo)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作；成本低，分離效果好的從切割廢砂漿中回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離設(shè)備，實(shí)現(xiàn)獲得的硅粉能滿足使用要求。本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括由均壓進(jìn)水筒和下、中、上三個(gè)超聲波換能椎形筒體及溢流筒構(gòu)成的分離塔；在下超聲波換能椎形筒體下部設(shè)有中砂流出裝置，在中超聲波換能椎形筒體下部的下椎體上設(shè)有細(xì)砂流出裝置，在上超聲波換能椎形筒體下部的下椎體上設(shè)有細(xì)砂上升擋板，所述中砂流出裝置、細(xì)砂流出裝置和細(xì)砂上升擋板的上端設(shè)有連通上、 下兩個(gè)換能筒體或換能筒體與溢流筒的窄縫；在分離塔下部設(shè)有粗砂出料口、中砂出料口和細(xì)砂出料口，所述粗砂出料口與均壓進(jìn)水筒連通，所述中砂出料口與中砂流出裝置連通， 所述細(xì)砂出料口與細(xì)砂流出裝置連通；在下?lián)Q能筒體上設(shè)有進(jìn)料口 ；在均壓進(jìn)水筒上設(shè)有進(jìn)水口 ；在溢流筒上設(shè)有與溢流口相連的溢流槽。所述均壓進(jìn)水筒、下、中、上三個(gè)椎形超聲波換能筒體，溢流筒的中心點(diǎn)為同一中心軸。所述下、中、上三個(gè)超聲波換能椎形筒體的超聲波換能器設(shè)在椎體的外側(cè)。所述下、中、上三個(gè)椎形超聲波換能筒體的超聲波換能器是三個(gè)不同頻率的超聲波換能器，三個(gè)換能器與相應(yīng)頻率的電源連接。所述下、中、上三個(gè)不同頻率的超聲波換能器的頻率分別是20kHz、40kHz和 50kHz ο所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為30 75°。
3[0009]所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、分離效果好、分離效率高，能獲得高純度硅粉。
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方法實(shí)施例參照附圖本實(shí)施例包括由溢流筒1、上部換能體2、中部換能體3、下部換能體4、均壓進(jìn)水筒 5構(gòu)成的分離塔；在下、中、上三個(gè)超聲波換能椎形筒體的超聲波換能器設(shè)在椎體的外側(cè)； 本實(shí)施例下、中、上三個(gè)超聲波換能器21、20、19的頻率分別是20kHz、40kHz和50kHz。三個(gè)換能器與相應(yīng)頻率的電源連接。在下?lián)Q能筒體4下部的下椎體上設(shè)有中砂流出裝置13，在中換能筒體下部的下椎體上設(shè)有細(xì)砂流出裝置14，在上換能筒體下部的下椎體上設(shè)有細(xì)砂上升擋板15，所述中砂流出裝置13，細(xì)砂流出裝置14和細(xì)砂上升擋板15的上端設(shè)有連通上、下兩個(gè)換能筒體或換能筒體與溢流筒的窄縫16、窄縫17、窄縫18。在分離塔下部設(shè)有粗砂出料口 8、中砂出料口 7和細(xì)砂出料口 6，所述粗砂出料口 8與均壓進(jìn)水筒5連通，所述中砂出料口 7與中砂流出裝置13連通，所述細(xì)砂出料口 6與細(xì)砂流出裝置14連通；在下?lián)Q能筒體4上設(shè)有進(jìn)料口 10 ；在均壓進(jìn)水筒5上設(shè)有進(jìn)水口 9 ；在溢流筒1上設(shè)有與溢流口 12 相連的溢流槽11。所述均壓進(jìn)水筒、下、中、上三個(gè)椎形超聲波換能筒體，溢流筒的中心點(diǎn)為同一中心軸。所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為30 75°。本實(shí)施例為55°。工作時(shí)，將切割廢砂漿經(jīng)離心分離，酸洗，去有機(jī)物后，得到含硅粉量為40%的硅粉和碳化硅粉混合物，將此混合物加純水調(diào)漿為濃度15 20%的礦漿；礦漿經(jīng)進(jìn)料口 10進(jìn)入下中換能筒體4，純凈水經(jīng)進(jìn)水口 9進(jìn)入均壓進(jìn)水筒5。同時(shí)啟動(dòng)各個(gè)換能器的電源；先通過(guò)20kHz的下?lián)Q能器，粗顆粒的碳化硅21在20kHz超聲波的能量下經(jīng)均壓進(jìn)水筒5逐漸流入粗砂出料口 8中；另一部分碳化硅粉和硅粉在上升純水流的作用下通過(guò)窄縫16向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)中換能筒體3，通過(guò)40kHz換能器20，中等顆粒碳化硅在40kHz超聲波的能量下逐漸流入中砂出料口 7中；繼續(xù)上升的細(xì)顆粒碳化硅粉和硅粉在上升純水流作用下通過(guò)窄縫 17繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)上換能筒體2，通過(guò)50kHz換能器19，細(xì)顆粒碳化硅粉在50kHz超聲波的能量下逐漸流入細(xì)沙出料口 6中；剩下的硅粉顆粒在純水流的作用下由溢流槽11經(jīng)溢流口 12流出超聲波設(shè)備。
權(quán)利要求1.回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，包括由均壓進(jìn)水筒和下、中、 上三個(gè)超聲波換能椎形筒體及溢流筒構(gòu)成的分離塔；在下超聲波換能椎形筒體下部設(shè)有中砂流出裝置，在中超聲波換能椎形筒體下部的下椎體上設(shè)有細(xì)砂流出裝置，在上超聲波換能椎形筒體下部的下椎體上設(shè)有細(xì)砂上升擋板，所述中砂流出裝置、細(xì)砂流出裝置和細(xì)砂上升擋板的上端設(shè)有連通上、下兩個(gè)換能筒體或換能筒體與溢流筒的窄縫；在分離塔下部設(shè)有粗砂出料口、中砂出料口和細(xì)砂出料口，所述粗砂出料口與均壓進(jìn)水筒連通，所述中砂出料口與中砂流出裝置連通，所述細(xì)砂出料口與細(xì)砂流出裝置連通；在下?lián)Q能筒體上設(shè)有進(jìn)料口 ；在均壓進(jìn)水筒上設(shè)有進(jìn)水口 ；在溢流筒上設(shè)有與溢流口相連的溢流槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述均壓進(jìn)水筒、下、中、上三個(gè)椎形超聲波換能筒體，溢流筒的中心點(diǎn)為同一中心軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述下、中、上三個(gè)超聲波換能椎形筒體的超聲波換能器設(shè)在椎體的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述下、中、上三個(gè)椎形超聲波換能筒體的超聲波換能器是三個(gè)不同頻率的超聲波換能器，三個(gè)換能器與相應(yīng)頻率的電源連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述下、中、上三個(gè)不同頻率的超聲波換能器的頻率分別是20kHz、40kHz和50kHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為 30 75°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，其特征在于，所述上部換能椎形筒體、中部換能椎形筒體、下部換能椎形筒體的傾斜面與水平方向的夾角為 55°。
專利摘要回收硅粉和碳化硅粉的超聲波分離裝置，由均壓進(jìn)水筒和下、中、上三個(gè)超聲波換能椎形筒體及溢流筒構(gòu)成的分離塔；在下?lián)Q能筒體下部設(shè)有中砂流出裝置，在中換能筒體下部的下椎體上設(shè)有細(xì)砂流出裝置，在上換能筒體下部的下椎體上設(shè)有細(xì)砂上升擋板，所述中砂流出裝置、細(xì)砂流出裝置和細(xì)砂上升擋板的上端設(shè)有連通上、下兩個(gè)換能筒體或換能筒體與溢流筒的窄縫；在分離塔下部設(shè)有粗砂出料口、中砂出料口和細(xì)砂出料口，所述粗砂出料口與均壓進(jìn)水筒連通，所述中砂出料口與中砂流出裝置連通，所述細(xì)砂出料口與細(xì)砂流出裝置連通；在下?lián)Q能筒體上設(shè)有進(jìn)料口；在均壓進(jìn)水筒上設(shè)有進(jìn)水口；在溢流筒上設(shè)有與溢流口相連的溢流槽。本實(shí)用新型能獲得高純度硅粉。
文檔編號(hào)B01J19/10GK202199343SQ20112024117
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者高德耀 申請(qǐng)人:高德耀