陶瓷膜在多晶硅廢砂漿廢水處理回收的應用
來源： 閱讀：2895 更新時間：2012-04-16 16:45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(xiàn)破損，產生的廢砂漿很難繼續(xù)使用。如果要實現(xiàn)回收利用，必須進行分離、純化處理，從廢砂漿中提取優(yōu)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(huán)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(guī)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(huán)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(fā)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(guī)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；更重要的是該工藝減少了水的消耗，水耗約為現(xiàn)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(guī)模可以任意安排，這也是該“廢砂漿回收利用項目”的一個重大革新！皬U砂漿回收利用項目”是一個發(fā)展前景十分良好的項目。世界環(huán)境的“低碳化”及能源的緊張，促進了太陽能電池（光伏）產業(yè)的急速發(fā)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？屏帧⒊Ｖ萦斓葦(shù)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(yè)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80°C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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