本發(fā)明屬于晶硅片切割技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種晶硅片切割刃料細(xì)粉去除方法。
背景技術(shù):
晶硅片切割刃料是粒度通常介于5~15μm的較細(xì)小的碳化硅固體微粉顆粒,其質(zhì)地堅(jiān)硬且具有鋒利的棱角,作為切割太陽(yáng)能晶硅片電池片的刃料,將單晶硅和多晶硅切割成片。晶硅片切割刃料在雷蒙磨粉磨制備的過(guò)程中常常因過(guò)度粉磨造成低于粒度標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)小碳化硅微粉顆?!醇?xì)粉的產(chǎn)生,細(xì)粉的產(chǎn)生使得晶硅片切割刃料在切片使用的過(guò)程中切割性能下降,因此在生產(chǎn)過(guò)程中需要采取一定措施將晶硅片切割刃料中的細(xì)粉除去,從而得到粒度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)的碳化硅微粉。目前晶硅片切割刃料除細(xì)粉常采用在溢流缸漂洗細(xì)粒的方式進(jìn)行,利用碳化硅微粉不同粒度在水體中溢流出的速度不同,通過(guò)不斷反復(fù)在溢流缸中加水漂洗細(xì)粒,并重復(fù)上述漂洗過(guò)程15~20次,才能最終將細(xì)粉除去。上述方式存在細(xì)粉去除周期長(zhǎng)、細(xì)粉去除效率低、細(xì)粉難以去除徹底、水資源消耗量大的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)以上問(wèn)題,本發(fā)明提供一種晶硅片切割刃料細(xì)粉去除方法,該方法周期短、細(xì)粉去除徹底、細(xì)粉去除效率高、水資源消耗量小。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
設(shè)計(jì)一種晶硅片切割刃料細(xì)粉去除方法,包括下列步驟:
(1)將待去除細(xì)粉的晶硅片切割刃料通入高頻震動(dòng)篩;
(2)將篩松散后的晶硅片切割刃料通入分號(hào)機(jī)中進(jìn)行預(yù)處理,具體步驟如下:
調(diào)節(jié)分號(hào)機(jī)的離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,使其轉(zhuǎn)速為500~1000轉(zhuǎn)/分;
調(diào)節(jié)分號(hào)機(jī)分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速,使加入分號(hào)機(jī)中的晶硅片切割刃料的細(xì)粉經(jīng)分級(jí)輪側(cè)向風(fēng)選出來(lái)而除去,其它粒度較大的物料流向分級(jí)輪下方的下料管;
調(diào)節(jié)下料管側(cè)壁的調(diào)風(fēng)板開(kāi)度進(jìn)行二次風(fēng)選;
由下料管流出的物料完成預(yù)處理,進(jìn)入料倉(cāng)儲(chǔ)存;
(3)將料倉(cāng)儲(chǔ)存的晶硅片切割刃料與水按質(zhì)量比1:(1~10)進(jìn)行混合并攪拌均勻,得到料漿;
(4)將所得漿液泵入虹吸缸進(jìn)行水分處理,具體步驟如下:
向虹吸缸的料漿中加入分散劑,并用攪拌器攪拌10~20分鐘;
攪拌后靜置沉降50~60分鐘;
利用真空抽管,抽吸掉上層含細(xì)粉液體;
向虹吸缸中補(bǔ)水至抽吸前液位位置;
重復(fù)上述步驟~,并循環(huán)3~6次;
(5)將步驟(4)處理后的物料攪拌均勻,并泵入刮刀離心機(jī)進(jìn)行離心脫水處理,然后將所得固體粉末進(jìn)行烘干處理,即得去除細(xì)粉后的晶硅片切割刃料。
在上述技術(shù)方案中,步驟(1)在振動(dòng)篩的高頻振動(dòng)下,將晶硅片切割刃料碳化硅微粉顆粒篩松散,避免微粉顆粒間團(tuán)聚。步驟(2)中采用風(fēng)選對(duì)細(xì)粉進(jìn)行預(yù)處理,其中利用高速旋轉(zhuǎn)的分級(jí)輪產(chǎn)生的風(fēng)力以及不同大小顆粒自身不同重力相作用,保證細(xì)粉能夠經(jīng)分級(jí)輪風(fēng)選出而除去,再經(jīng)的調(diào)風(fēng)板二次風(fēng)選,使得外界空氣由調(diào)風(fēng)板進(jìn)入下流管并形成向上的氣流,吹動(dòng)下料管處流經(jīng)微粉中的細(xì)粉向上漂浮并最終由分級(jí)機(jī)側(cè)向二次風(fēng)選出而除去,達(dá)到進(jìn)一步除去微粉中的細(xì)粉的目的。經(jīng)過(guò)步驟(2)風(fēng)選預(yù)處理,晶硅片切割刃料中的大部分細(xì)粉得到去除,并且細(xì)粉去除的速度快、周期短,細(xì)粉去除效率高,且該部分細(xì)粉的去除不需消耗水資源。經(jīng)預(yù)處理后,晶硅片切割刃料中的細(xì)粉除去率達(dá)到顆粒數(shù)量百分比含量80%以上。步驟(4)水分處理利用同質(zhì)材料不同粒度顆粒在水體中的沉降速度不同,使得不同粒度顆粒在水體中分層,再將細(xì)粉粒度層的液體抽取走并反復(fù)多次,實(shí)現(xiàn)去除晶硅片切割刃料中細(xì)粉顆粒的目的并且使得細(xì)粉去除的更加徹底。步驟(4)中加入分散劑可使顆粒間產(chǎn)生斥力,加速顆粒在水體中的分散,進(jìn)而更好的在水體中分層,有利于細(xì)粉顆粒的去除并提高了細(xì)粉顆粒的去除效率,并可降低水資源的消耗。
優(yōu)選的,步驟(1)中所述高頻振動(dòng)篩篩網(wǎng)目數(shù)為100~300目,其振動(dòng)頻率為100~200Hz。
優(yōu)選的,步驟(2)中調(diào)節(jié)分號(hào)機(jī)分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速為2000~3000轉(zhuǎn)/分。
優(yōu)選的,步驟(2)中調(diào)節(jié)調(diào)風(fēng)板開(kāi)度為1/2~3/4。
優(yōu)選的,步驟(4)中所述攪拌器轉(zhuǎn)速為50~100轉(zhuǎn)/分;所述分散劑為十二烷基苯磺酸鈉,其添加量為所處理晶硅片切割刃料重量的0.01~0.05%。
優(yōu)選的,步驟(4)中所述真空抽管中的真空度為0.05~0.1MPa;抽吸位置位于虹吸缸由下而上1/2~3/4處。
優(yōu)選的,步驟(3)和步驟(4)所述水為去離子水。
優(yōu)選的,步驟(4)和步驟(5)所述泵為砂漿泵。
優(yōu)選的,步驟(5)所述離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000~3000轉(zhuǎn)/分;所述烘干處理的溫度為100~110℃。
本發(fā)明的積極有益效果在于:
本發(fā)明提供了晶硅片切割刃料細(xì)粉去除方法,細(xì)粉去除周期短、去除徹底、效率高、水資源消耗量?。辉摲椒ú僮餍詮?qiáng),細(xì)粉去除效率高,非常適用于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但以下實(shí)施例只是用來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明,并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。以下實(shí)施例中所涉及的儀器設(shè)備如無(wú)特別說(shuō)明,均為常規(guī)儀器設(shè)備;所涉及的工業(yè)原料如無(wú)特別說(shuō)明,均為市售常規(guī)工業(yè)原料。
實(shí)施例1:
按照下列步驟對(duì)晶硅片切割刃料細(xì)粉進(jìn)行去除:
(1)先將待處理細(xì)粉的晶硅片切割刃料通入篩網(wǎng)目數(shù)為200目目、振動(dòng)頻率為150Hz的高頻震動(dòng)篩;
(2)再將篩松散后的晶硅片切割刃料通入分號(hào)機(jī)中進(jìn)行風(fēng)選,對(duì)晶硅片切割刃料中的細(xì)粉進(jìn)行預(yù)處理,具體步驟如下:
調(diào)節(jié)分號(hào)機(jī)的離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,使其轉(zhuǎn)速達(dá)到500轉(zhuǎn)/分。
調(diào)節(jié)分號(hào)機(jī)分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分,使加入分號(hào)機(jī)中的晶硅片切割刃料細(xì)粉經(jīng)分級(jí)輪側(cè)向風(fēng)選出來(lái)而除去,其它粒度較大的料流向分級(jí)輪下方的下料管。
調(diào)節(jié)下料管側(cè)壁的調(diào)風(fēng)板開(kāi)度至1/2處進(jìn)行二次風(fēng)選。
由下料管流出的物料完成風(fēng)選預(yù)處理,進(jìn)入料倉(cāng)儲(chǔ)存。
(3)再將料倉(cāng)儲(chǔ)存的預(yù)處理后的晶硅片切割刃料與去離子水按質(zhì)量比1:5的比例進(jìn)行混合并攪拌均勻;
(4)將步驟(3)所得漿液通過(guò)砂漿泵泵入虹吸缸進(jìn)行水分處理,具體步驟如下:
向虹吸缸的料漿中加入分散劑十二烷基苯磺酸鈉,其添加量為虹吸缸中晶硅片切割刃料質(zhì)量的0.03%。并用攪拌轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杵鲾嚢?5分鐘;
攪拌后靜置沉降50分鐘;
利用管中真空度為0.05MPa的真空抽管,將抽吸位置為虹吸缸由下而上3/4處以上的上層含細(xì)粉液體抽吸掉;
向虹吸缸中補(bǔ)入去離子水至抽吸前液位位置;
從復(fù)上述步驟~循環(huán)4次;
(5)將步驟(4)結(jié)束后的物料攪拌均勻并通過(guò)砂漿泵泵入轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分的刮刀離心機(jī)進(jìn)行離心脫水處理后,所得到的固體粉末在105℃條件下再進(jìn)行烘干處理,所得即為去除細(xì)粉后的晶硅片切割刃料。
實(shí)施例2:
按與實(shí)施例1相同的方法對(duì)晶硅片切割刃料細(xì)粉進(jìn)行去除,不同之處在于,步驟(2)中的離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分,步驟(2)中的分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分,步驟(2)中的調(diào)風(fēng)板開(kāi)度開(kāi)至3/4處。步驟(4)中的分散劑十二烷基苯磺酸鈉的添加量為虹吸缸中晶硅片切割刃料質(zhì)量的0.05%,步驟(4)中的循環(huán)次數(shù)為3次。
實(shí)施例3:
按與實(shí)施例1相同的方法對(duì)晶硅片切割刃料細(xì)粉進(jìn)行去除,不同之處在于,步驟(4)中的分散劑十二烷基苯磺酸鈉的添加量為虹吸缸中晶硅片切割刃料質(zhì)量的0.01%,步驟(4)中的循環(huán)次數(shù)為6次。
實(shí)施例4:
按與實(shí)施例1相同的方法對(duì)晶硅片切割刃料細(xì)粉進(jìn)行去除,不同之處在于,步驟(5)的刮刀離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分。
經(jīng)過(guò)本發(fā)明實(shí)施例1~4方法對(duì)晶硅片切割刃料細(xì)粉進(jìn)行去除處理后,所得晶硅片切割刃料的細(xì)粉數(shù)量百分比含量降至2%以下,相關(guān)粒度滿(mǎn)足晶硅片切割刃料行業(yè)通用的JIS相關(guān)粒度標(biāo)準(zhǔn),滿(mǎn)足行業(yè)使用要求,并且本發(fā)明操作性強(qiáng),本發(fā)明細(xì)粉去除徹底、細(xì)粉去除周期短、細(xì)粉去除效率高,并且水資源消耗量小,非常適用于工業(yè)化推廣應(yīng)用。
風(fēng)選預(yù)處理的引入加快了細(xì)粉的去除速度,縮短了細(xì)粉去除周期,提高了細(xì)粉的去除效率,降低了細(xì)粉去除對(duì)水資源的消耗。去離子水的使用,增強(qiáng)了顆粒在水體中的分散性,有益于細(xì)粉的后繼去除處理。分散劑的加入可防止顆粒團(tuán)聚,便于顆粒在水體中分層,有利于細(xì)粉顆粒的去除并提高了細(xì)粉顆粒的去除效率。隨著分散劑添加量由0.01~0.05%的增大,虹吸缸水分循環(huán)次數(shù)由6次降為3次,水資源的消耗進(jìn)一步降低。另外同樣情況下,添加分散劑比不加分散劑可減少30~40%的用水量,降低了細(xì)粉去除對(duì)水資源的消耗。
上面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)的說(shuō)明,但是,所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解,在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下,還可以對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)具體參數(shù)進(jìn)行變更,形成多個(gè)具體的實(shí)施例,均為本發(fā)明的常見(jiàn)變化范圍,在此不再一一詳述。