405705207020材料物理与化学黄美玲

《405705207020材料物理与化学黄美玲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：学号：4057052007020南昌大学硕士研究生学位论文太阳能电池硅片线锯砂浆中硅屑的回收技术研究DevelopmentofTechnologyforRecoveryofSiliconSawDustsfromWireSawSlurry黄美玲培养单位（院、系）：材料科学与工程学院指导教师姓名、职称：周浪教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：材料物理与化学论文答辩日期：2010年月日答辩委员会主席：评阅人：2010年月日学位论文独创性声明摘要摘要在晶体硅太阳电池的制造生产中，以钢丝锯配合碳化硅磨料粉进行切割是当前太阳电池用硅片生产的主要工艺。在线切割过

2、程中约有一半的高纯晶体硅成为锯屑进入到切割砂浆而被浪费掉，回收利用硅片线锯砂浆中的硅粉价值巨大。由于砂浆中的各种污染物并未进入高纯硅屑晶体内部，因此可以期望通过物理分离、清洗等技术来提取获得高纯硅粉，而不需要通过高耗能的高温化学或相变过程，而分离其中的硅粉与碳化硅粉是实现这一回收的关键。本文报告我们就太阳能电池硅片线锯砂浆中硅粉与碳化硅粉的分离回收开展的基础研究工作，以期探索出一条能有效分离浆料中硅粉与碳化硅粉的途径，降低太阳能电池制作成本。主要内容包括：研究晶体硅线锯屑物理化学性质；以对碳化硅表面有选择性的脂肪酸作为捕收剂，采用泡沫浮选分离方法来分离回收硅片线锯砂浆中的硅和

3、碳化硅粉。通过实验对比了原线锯屑、水洗后线锯屑、磁选后线锯屑与磁选-水分离处理后线锯屑泡沫浮选的分离效果；最后考察了各种参数对硅线锯屑磁选－水分离－泡沫浮选分离技术的影响，其中包括了捕收剂浓度、起泡剂浓度、浮选温度及溶液PH值等。研究结果表明，原始线锯屑中存在可溶于水的物质，阻碍了泡沫浮选的分离效果；所选捕收剂对经磁选-水分离处理后的线锯屑泡沫浮选分离效果最佳，添加适量的起泡剂能显著提高硅的回收纯度；适当的温度能使浮选分离效果进一步改善；PH值对浮选分离效果的影响呈现明显峰值。本研究实验条件下所得最佳分离效果为：当浮选溶液中捕收剂浓度为3.15×10-1mol/L，起泡剂浓度

4、为0.18mol/L，温度为70℃，pH值为4.5时，分离效果最佳：浮起产物中碳化硅粉质量分数为99.3%，沉淀产物中硅粉质量分数为95.9%。关键词：泡沫浮选；线锯砂浆；硅；碳化硅；分离回收45AbstractABSTRACTInrecentyears,solarphotovoltaichasbeengrowingatanunprecedentedrateasanimportantcleaningenergy.However,thehigherproductioncostofsiliconsolarcellshasbecomethemainobstacleofthedeve

5、lopmentandpopularizationofPVindustry.Multi-wire-sawcuttingisthecurrentmajorprocessfortheproductionofsiliconwafersforsolarcells.Abouthalfofhighpuritysiliconbecomessawdustsandaremixedintothewiresawslurry.Recyclingofsiliconpowdersfromusedwiresawslurryinsiliconwaferingprocessishighlyvaluable.As

6、thesystemiswellcooledandnosignificantthermaldiffusionoccurred,thecontaminationtothesilicondustsislimitedtoitssurface,andthereforecanberemovedwithouttheneedforhigh-temperatureenergy-consumingchemicalorphasetransformationprocesses,SeparationoftheSiandSiCpowdersintheslurryisthekeytoachievether

7、ecovery.Inthepresentwork,separatingandrecyclingofSiandSiCPowdersinWireSawSlurryfromSiliconWaferingProcesshavebeencarriedoutinthehopeoffindinganeffectivewayofseparatingsiliconandsiliconcarbidepowdersintheslurry,andreducingtheproductioncostsofsolarcells.Ph