一种碳化硅的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅的回收方法，是对含硅砂浆中碳化硅的回收方法，含硅砂浆含有碳化硅、硅、杂质及分散液；回收其中碳化硅的方法是对该含硅砂浆进行过滤以初步滤除该分散液，获得硅泥；对硅泥进行加热至残留的分散液挥发，获得去除杂质的碳化硅/硅混合物；将碳化硅/硅混合物置于碱性溶液中，以使该碱性溶液溶解该碳化硅/硅混合物中的硅；及去除溶有硅的碱性溶液，获得经纯化的碳化硅。本发明专利技术优点是：1.避免含硅砂浆中的分散液变质；2.避免使用有机溶剂分离碳化硅；3.避免使用高速离心方式分离碳化硅。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅的回收方法
本专利技术属于一种回收方法，特别是一种碳化硅的回收方法。
技术介绍
目前硅片已广泛应用于太阳能工业及电子产业，而硅片的制作通常是对硅晶棒进行切割获得。其中，硅晶棒切割通常是以切割工具伴随使用切削油(例如聚乙二醇，PEG)对硅晶棒进行切割而产生切削砂浆，使得该切削砂浆中通常包含有碳化硅、硅、切削油以及切削工具的切削损失等成分。若直接将切削砂浆丢弃，不仅造成环境污染，亦将造成原料材料的浪费。因此，目前已有相关单位投入研发切削砂浆中碳化硅及硅的回收相关技术。目前已知碳化硅的回收方法，通常是先在切削砂浆中加入大量分离助剂(例如水或有机溶剂等)来稀释切削砂浆，再用多级过滤对切削砂浆进行过滤，使液态的切削油及水与固态的碳化硅及硅分离。过滤后获得的固态碳化硅及硅通常可利用下列几种方式进行分离：1.高温分离：由于碳化硅的熔点为2545℃，硅之熔点为1412℃，因此可利用二者熔点不同的特性，用电炉进行高温分离，将碳化硅与硅分离。然而，此法不但耗能大，污染严重，又受限于中国台湾法规限制，因此较不可行。2.重液分离：重液分离是将该碳化硅与硅置入比重介于碳化硅与硅的比重之间的有机溶剂(如溴仿)中，再进行高速离心，如此，比重低于有机溶剂的硅将浮于液面，而比重高于有机溶剂的碳化硅将沉淀于有机溶剂中，使碳化硅与硅进行分离，进而获得可回收再利用的硅。然而，此法由于有机溶剂的添加，该有机溶剂的毒性将会造成环境污染问题，而该有机溶剂的低闪火点亦容易造成制程中的危险性；再且，高速离心的设备价格昂贵，亦将造成回收成本增加的缺点。3.泡沫浮选：此法是通过将界面活性剂加到碳化硅与硅中，界面活性剂形成泡沫，由于该界面活性剂对碳化硅的亲和性较高，因此会将碳化硅吸附于上层，而硅将会沉淀至下层，如此，便可将碳化硅与硅进行分离。然而，该界面活性剂与有机溶剂相同具有毒性及低闪火点的缺点，将造成此法具有环境污染及制程中危险性的缺点。基于上述原因，其有必要进一步改良上述碳化硅的回收方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种碳化硅的回收方法，以避免含硅砂浆中的分散液变质；以避免使用有机溶剂分离碳化硅；以避免使用高速离心方式分离碳化硅。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：1.一种碳化硅的回收方法之一，是对含硅砂浆中碳化硅的回收方法，含硅砂浆含有碳化硅、硅、杂质及分散液；回收其中碳化硅的方法步骤如下：1)过滤：将包含碳化硅、硅、杂质及分散液的含硅砂浆过滤，得到初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物；2)残液去除：对初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物进行加热，温度＞250℃，使残留的分散液挥发，获得含杂质的碳化硅/硅混合物；3)酸洗除杂质：将含杂质的碳化硅/硅混合物浸置于酸性溶液或包含有助剂的酸性溶液中，通过酸性溶液溶解碳化硅/硅混合物中的杂质，再过滤去除溶有杂质的酸性溶液，获得初步去除杂质的碳化硅/硅混合物；4)搅拌将去除杂质的碳化硅/硅混合物加入pH2.5～14的水介质中，并搅拌均匀后静置，获得沉淀的碳化硅/硅混合物及悬浮有硅之液态介质，经过滤将沉淀的碳化硅/硅混合物分离出，获得初步分离硅的碳化硅/硅混合物；对悬浮有硅的液态介质进行过滤，滤除液态介质获得硅，将硅加入酸性溶液中，以溶解硅中的杂质，再滤除溶有杂质的酸性溶液后，获得纯化的硅，或进行电磁强磁选以去除包覆有磁性颗粒的硅，再滤除该酸性溶液以获得纯化后的硅。5)硅溶解：将去除杂质的碳化硅/硅混合物置于碱性溶液中，使碱性溶液溶解该碳化硅/硅混合物中的硅，获得溶有硅的碱性溶液和碳化硅沉淀；6)碱液去除：去除该溶有硅的碱性溶液，用清水冲洗碳化硅沉淀，获得纯化的碳化硅。2.一种碳化硅的回收方法之二，是对含硅砂浆中碳化硅的回收方法，含硅砂浆含有碳化硅、硅、杂质及分散液；回收其中碳化硅的方法步骤如下：1)过滤：将包含碳化硅、硅、杂质及分散液的含硅砂浆过滤，得到初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物；2)残液去除：对初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物进行加热，温度＞250℃，使残留的分散液挥发，获得含杂质的碳化硅/硅混合物；3)酸洗除杂质：将含杂质的碳化硅/硅混合物浸置于酸性溶液或包含有助剂的酸性溶液中，通过酸性溶液溶解碳化硅/硅混合物中的杂质，再过滤去除溶有杂质的酸性溶液，获得初步去除杂质的碳化硅/硅混合物；4)搅拌将去除杂质的碳化硅/硅混合物加入pH2.5～14的水介质中，并搅拌均匀后静置，获得沉淀的碳化硅/硅混合物及悬浮有硅之液态介质，经过滤将沉淀的碳化硅/硅混合物分离出，获得初步分离硅的碳化硅/硅混合物；对悬浮有硅的液态介质进行过滤，滤除液态介质获得硅，将硅加入酸性溶液中，以溶解硅中的杂质，再滤除溶有杂质的酸性溶液后，获得纯化的硅，或进行电磁强磁选以去除包覆有磁性颗粒的硅，再滤除该酸性溶液以获得纯化后的硅。5)硅溶解：将去除杂质的碳化硅/硅混合物置于碱性溶液中，使碱性溶液溶解该碳化硅/硅混合物中的硅，获得溶有硅的碱性溶液和碳化硅沉淀；6)碱液去除：去除该溶有硅的碱性溶液，用清水冲洗碳化硅沉淀，获得纯化的碳化硅。上述的碳化硅的回收方法之一或碳化硅的回收方法之二的3)酸洗除杂质步骤中所述的酸性溶液，是盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸或其混合物；所述的助剂是双氧水。上述的碳化硅的回收方法之一或碳化硅的回收方法之二的硅溶解步骤中所述碱性溶液是氢氧化钠、氨水和/或氢氧化钾水溶液。上述的碳化硅的回收方法之一或碳化硅的回收方法之二所述硅溶解步骤中，在溶有硅之碱性溶液中通入二氧化碳，或者加入盐酸、硝酸、硫酸或/和氢氟酸水溶液，以使该碱性溶液中的硅因酸化而沉淀形成硅胶，将该硅胶分离后，将硅胶进行焙烧，获得二氧化硅。本专利技术与现有技术比较的有益效果是：1.本专利技术碳化硅的回收方法，过滤步骤中无须使用分离助剂，因此可降低耗能及回收成本，同时使得回收的分散液不会产生变质的问题而可直接回收使用。2.本专利技术之碳化硅的回收方法，碱液去除步骤所获得的溶有硅的碱性溶液，经酸化获得硅胶，或者再进行过滤焙烧便可获得二氧化硅回收使用。3.本专利技术碳化硅的回收方法，通过该搅拌步骤进行搅拌，利用碳化硅及硅的颗粒尺寸及比重差异使二者进行初步分离，因此无须使用如高速离心机等昂贵设备，可降低回收成本；亦无须使用有机溶剂分离该碳化硅及硅。且悬浮于该液态介质中的硅亦可回收使用，减少物料损耗。因此，本专利技术之碳化硅之回收方法可在回收碳化硅同时回收硅及分散液，因此可达到提升整体回收率、降低回收成本及减少物料浪费的功效。具体实施方式实施例1本专利技术碳化硅的回收方法之一碳化硅的回收方法包含过滤步骤S1、残液去除步骤S2、酸洗除杂步骤S3、硅溶解步骤S4及碱液去除步骤S5。1.过滤步骤S1(1)将包含碳化硅、硅、杂质及分散液的含硅砂浆过滤，得到初步滤除分散液的碳化硅/硅混合物；更详细地说，含硅砂浆是切削硅晶棒的切削废液，因此含硅砂浆包含有碳化硅、硅及分散液的成分，该分散液是一般常用的切削液体，例如聚乙二醇(PEG)等切削液，含硅砂浆中可能还包含有其它杂质，例如切削工具所产生的碎屑，通常是铁屑或者其它金属的碎屑等杂质。本实施例是对该含硅砂浆进行过滤，例如可选择用纳滤机或薄膜过滤器对含硅砂浆进行过滤，将分散液初步滤除，而获得包含有碳化硅及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅的回收方法，其特征在于，是对含硅砂浆中碳化硅的回收方法，含硅砂浆含有碳化硅、硅、杂质及分散液；回收其中碳化硅的方法步骤如下：1) 过滤：将包含碳化硅、硅、杂质及分散液的含硅砂浆过滤，得到初步滤除分散液含杂质的碳化硅/ 硅混合物；2) 残液去除：对初步滤除分散液含杂质的碳化硅/ 硅混合物进行加热，温度＞ 250℃，使残留的分散液挥发，获得含杂质的碳化硅/ 硅混合物；3) 酸洗除杂质：将含杂质的碳化硅/ 硅混合物浸置于酸性溶液或包含有助剂的酸性溶液中，通过酸性溶液溶解碳化硅/ 硅混合物中的杂质，再过滤去除溶有杂质的酸性溶液，获得初步去除杂质的碳化硅/ 硅混合物；4) 硅溶解：将去除杂质的碳化硅/ 硅混合物置于碱性溶液中，使碱性溶液溶解该碳化硅/ 硅混合物中的硅，获得溶有硅的碱性溶液和碳化硅沉淀；5) 碱液去除：去除溶有硅的碱性溶液，获得纯化的碳化硅。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅的回收方法，其特征在于，是对含硅砂浆中碳化硅的回收方法，含硅砂浆含有碳化硅、硅、杂质及分散液；回收其中碳化硅的方法步骤如下：1)过滤：将包含碳化硅、硅、杂质及分散液的含硅砂浆过滤，得到初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物；2)残液去除：对初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物进行加热，温度＞250℃，使残留的分散液挥发，获得含杂质的碳化硅/硅混合物；3)酸洗除杂质：将含杂质的碳化硅/硅混合物浸置于酸性溶液或包含有助剂的酸性溶液中，通过酸性溶液溶解碳化硅/硅混合物中的杂质，再过滤去除溶有杂质的酸性溶液，获得初步去除杂质的碳化硅/硅混合物；4)硅溶解：将去除杂质的碳化硅/硅混合物置于碱性溶液中，使碱性溶液溶解该碳化硅/硅混合物中的硅，获得溶有硅的碱性溶液和碳化硅沉淀；5)碱液去除：去除溶有硅的碱性溶液，获得纯化的碳化硅。2.一种碳化硅的回收方法，其特征在于，是对含硅砂浆中碳化硅的回收方法，含硅砂浆含有碳化硅、硅、杂质及分散液；回收其中碳化硅的方法步骤如下：1)过滤：将包含碳化硅、硅、杂质及分散液的含硅砂浆过滤，得到初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物；2)残液去除：对初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物进行加热，温度＞250℃，使残留的分散液挥发，获得含杂质的碳化硅/硅混合物；3)酸洗除杂质：将含杂质的碳化硅/硅混合物浸置于酸性溶液或包含有助剂的酸性溶液中，通过酸性溶液溶解碳化硅/硅混合物中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子童，
申请(专利权)人：周子童，
类型：发明
国别省市：山东,37