太阳能硅片切割废砂浆的分离及回收研究_杨荣华.pdf

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1、第45卷第2期无机盐工业2013年2月INORGANICCHEMICALSINDUSTRY45环境·健康·安全太阳能硅片切割废砂浆的分离及回收研究杨荣华，赵传华，张春雪，杜金逢，程盼霞（泰山医学院化工学院，山东泰安271016）摘要：以太阳能硅片切割废砂浆为原料，采用固液分离、酸溶和碱溶提纯等方法，除去废砂浆中的铁及不锈钢粉等杂质，回收聚乙二醇、硅和碳化硅微粉。结果表明，以水为溶剂，按液固体积质量比（mL/g）为10∶1、常温下搅拌10min溶出废砂浆中的聚乙二醇，精馏回收；用盐酸处理废砂浆中铁及不锈钢粉的最佳工艺条件：c(盐酸)=3.0mol/L、温度为40℃、反应时

2、间为1h、液固比为10∶1；采用酸溶和碱溶方法除硅，可使碳化硅微粉中硅的质量分数降到0.5%以下。关键词：废砂浆；碳化硅；硅；聚乙二醇中图分类号：TQ127.2文献标识码：A文章编号：1006-4990（2013）02-0045-03ResearchonseparationandrecyclingofwastemortarproducedinsolarsiliconcuttingYangRonghua，ZhaoChuanhua，ZhangChunxue，DuJinpeng，ChengPanxia（SchoolofChemicalEngineering，TaishanMe

3、dicalUniversity，Taian271016，China）Abstract：Impuritiesofironandstainlesssteelpowderetc.inthewastemortarproducedinsolarsiliconcuttingwereremovedandpolyethyleneglycol（PEG），silicon，andsiliconcarbidewererecoveredbyliquid-solidseparation，acid-dissolve，andalkali-dissolvedepurationmethods.Result

4、sindicated，usingwaterassolvent，withliquidvolumetosolidmassratio（mL/g）of10∶1，stirringtimeof10minatroomtemperature，PEGinwastemortarcouldbedissolvedanditcouldberecoveredbythefollowingdistillationmethod；theoptimalprocessconditionsofremovingironandstainlesssteelpowderwithhydrochloricacidwere：

5、c（HCl）=3.0mol/L，temperaturewas40℃，reactiontimewas1h，andliquid/solidratiowas10∶1；usingacid-dissolveandal-kali-dissolvemethodstoremovesilicon，couldmakethemassfractionofsiliconinsiliconcarbidepowderdropto0.5%below.Keywords：wastermortar；siliconcarbide；silicon；polyethyleneglycol用钢丝带动由碳化硅磨料和切割

6、液构成的砂浆1实验部分对高纯度的单晶硅或多晶硅棒切割时［1］，产生的废1.1试剂与仪器砂浆中含有许多杂质，很难继续使用，需经分离进行试剂：废砂浆，其主要化学组成（质量分数）为：回收利用。太阳能硅片切割废砂浆（简称废砂浆）中聚乙二醇30%左右、碳化硅微粉35%左右、硅粉主要含有聚乙二醇、碳化硅微粉、单晶硅微粉、水和30%左右、铁及不锈钢粉等杂质3%～10%；盐酸、硝组成切割液的其他物质、铁及不锈钢粉、有机胶粒和酸、氢氟酸、氢氧化钠、氢氧化钾，均为分析纯；铁、二氧化硅等杂质。如果能将其中的高纯硅、聚乙二醇铬、镍标准品。和碳化硅分离并回收利用，将会减少环境污染，提高仪器：HH

7、-4S型数显恒温水浴锅、MOL-CJ-88资源的利用率。型磁力加热搅拌器、ZKXFB-1型恒温干燥箱、布氏目前国内外废砂浆的分离回收技术分为固液分漏斗、抽滤瓶、真空泵、精馏装置、消解炉、10mL聚离和固体提纯两个步骤，回收得到碳化硅微粉，返回四氟乙烯消解罐、分析天平、原子吸收光谱仪、分光到硅片线切割机重新使用［1-4］［5］。有专利报道，选择合光度仪、250mL聚四氟乙烯烧杯、50mL聚四氟乙烯适的溶剂采用萃取分离富集的方法回收硅和碳化坩埚、SRJX-4-9型马弗炉。硅，可以使精制粉料中的硅纯度达到93%，回收的1.2实验原理及方法碳化硅