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          陶瓷膜在多晶硅廢砂漿廢水處理回收應用  

          放大字體  縮小字體 發布日期:2011-09-02   來源:谷騰水網   作者:谷騰水網   瀏覽次數:2089
          核心提示:目前,國內使用的切割液和碳化硅微粉在線切割過程中,砂漿中不可避免的會混入硅粉、鐵、高聚物等雜質,部分碳化硅微粉也會因切割作用而出現破損,產生的廢砂漿很難繼續使用。如果要實現回收利用,必須進行分離、純化處理,從廢砂漿中提取優質合格的切割液、碳化硅微粉、甚至多晶硅粉料。
                 目前,國內使用的切割液和碳化硅微粉在線切割過程中,砂漿中不可避免的會混入硅粉、鐵、高聚物等雜質,部分碳化硅微粉也會因切割作用而出現破損,產生的廢砂漿很難繼續使用。如果要實現回收利用,必須進行分離、純化處理,從廢砂漿中提取優質合格的切割液、碳化硅微粉、甚至多晶硅粉料。
            切割液廢砂漿是多種物質組成的混合物,其組成為:聚乙二醇35%;碳化硅微粉33%;單晶硅微粉9%;水5%和組成切割液的其它物質15%;有機膠粒;二氧化硅;金屬及金屬離子;破碎的碳化硅微粉(色素和有機膠粒以及金屬及金屬離子和破碎的碳化硅微粉3%)。其中最有價值也是最難回收的是單晶硅微粉。
            每年全國所有硅片切割廠家產生的“廢砂漿”有幾十萬噸,而“廢砂漿”回收利用廠家的處理能力又有限,使得相當一部分“廢砂漿”得不到妥善處理,造成資源浪費和環境污染,十分令人惋惜。
            國內的回收利用起步較晚,回收技術參差不齊,在使用回收液和回收砂的過程中,經常會由于回收物料的質量問題而引起臟片、線痕片等情況;更為重要的是,常規砂漿回收工藝,回收一噸“金剛砂”耗水50噸左右,使得“廢砂漿”回收利用受到環保方面的制約。因而,“廢砂漿回收利用項目”的產能大小必須考慮到此方面的影響,這也成為該項目發展的主要瓶頸。這也可以解釋盡管該項目的經濟效益及社會效益雖然很高,但市場規模一直不大的原因。
            本項目利用超通量陶瓷膜作為固液分離手段,采用了新的工藝,新的設備,減少了酸、堿的消耗,使廢水污染減小;更重要的是該工藝減少了水的消耗,水耗約為現在普通工藝的1/5~1/10,廢水的問題已經不再是一個主要矛盾,生產規??梢匀我獍才?,這也是該“廢砂漿回收利用項目”的一個重大革新。“廢砂漿回收利用項目”是一個發展前景十分良好的項目。世界環境的“低碳化”及能源的緊張,促進了太陽能電池(光伏)產業的急速發展,從而為該項目開辟了廣闊的市場空間,這個空間的年產值有幾十億元人民幣。目前我國碳化硅微粉和切割液的回收率分別占廢砂漿的30%和35%以上。目前從事回收的廠家僅有無錫賽夕、無錫佳宇、青島??屏?、常州盈天等數家工廠,遠遠不能滿足市場需求,總之,隨著工藝的不斷成熟,太陽能硅片切割液廢砂漿的回收利用逐漸成為太陽能輔料市場的主流,在未來的兩年內將占到該市場的50%,“廢砂漿回收利用項目”將形成一個巨大的產業群。
            一、技術路線液體回收過程主要利用物理作用將其中的固體微粒去除,回收液體中混有部分可溶性雜質,回收液含水率略有上升,必須除去雜質,同時降低含水率。這樣才能保證回收切割液具有與新切割液相同的化學成分,表面活性、懸浮力和攜帶力,可多次重復使用。在碳化硅微粉回收時,由于回收粉末中含有硅粉、鐵等雜質,對碳化硅的切割性能影響大,必須將其除去;由于切割作用使部分碳化硅粉末變細,不符合切割液中碳化硅粒徑要求(6.5-24μm),必須將純化的碳化硅粉分級分離,6μm以下的超微碳化硅粉末價格昂貴,直接銷售,可提高回收的效益;6.5-24μm碳化硅回用。碳化硅固體回收工藝中,要利用多種化學作用將其中的硅粉、鐵、膠粒去除,這樣才能保證回收碳化硅微粉具有原砂漿中碳化硅微粉同樣的品質,不增加超細微粉顆粒。
            二、液體回收工藝液體回收工藝關鍵是出去液體中有機雜質,降低聚乙二醇的含水率。
            本項目工藝采用多級過濾和活性炭吸附技術。
            回收砂漿首先經過板框過濾裝置,得到粗濾液粗濾液中加入活性炭粉末,攪拌反應,再經過板框過濾裝置,得到精濾液精濾液加熱到800C左右,利用超通量陶瓷膜進行分離,得到純含水率約為2%聚乙二醇采用恒溫干燥法,將2%聚乙二醇濃縮至0.5%左右,直接回用于生產。
           
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