The invention discloses a method for preparing high purity silicon by cutting crystal silicon waste mortar with silicon carbide, belonging to the technical field of high purity silicon preparation. The specific steps are as follows: 1. crushing the raw material of silicon carbide cut crystal silicon waste mortar; 2. chemical treatment and purification steps; 3. sorting; 4. using plate and frame dehydration, double cone vacuum rotary dryer drying; 5. using compression molding machine to press into pieces; 6. using intermediate frequency furnace, intermediate frequency electric arc furnace and electromagnetic induction furnace One or more combinations for smelting; 7. crushing by crusher; 8. using sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, nitric acid, one or more combinations of purification to remove impurities; 9. using double cone vacuum rotary dryer drying, drying to make high-purity silicon products. The invention purifies and recycles silica fume from mortar cutting waste and reuses it in the industry chain of solar grade silicon, which is of great significance to resource reuse, cost reduction and environmental protection.
【技术实现步骤摘要】
一种用碳化硅切割晶体硅废砂浆制备高纯硅的方法
本专利技术具体涉及一种用碳化硅切割晶体硅废砂浆制备高纯硅的方法,属于高纯硅制备
技术介绍
太阳能级晶体硅片的生产过程中,多线砂浆切割是普遍采用的方法。在切割过程中,利用金属丝高速往复运动,以碳化硅为磨料、聚乙二醇为分散悬浮剂进行研磨,硅锭可一次性同时切割为数百片。随着砂浆中硅粉的积累,砂浆切割能力逐步下降并最终变为失去切割能力的废砂浆。现有技术可以回收废砂浆的切割液和>7mm的SiC磨料,不可回收的尾料经处理得到砂浆切割废料。晶体硅切割过程中,约有近50%的硅损失于废砂浆中,2016年中国新增太阳能光伏装机容量34.2GW,按每GW耗硅1.2万吨硅料计算有41万吨的消耗,当年新产生20万吨的废硅料。大量掺有SiC、聚乙二醇、金属杂质的硅粉长期堆积且没有得到利用,在资源浪费的同时也大量占有了土地,对环境造成了极大的危害。太阳能级多晶硅的生产无论改良西门子法还是硅烷法,都属于高污染、高耗能过程,如果能够对砂浆切割废料中的硅粉进行提纯回收并再用于太阳能级硅的行业链中去,将对资源再用、成本降低及环境保护具有重大意义。砂浆切割废料成分复杂,其中切割液可通过离心蒸馏等技术进行回收再用于线切割;金属杂质可通过磁选或酸洗方法去除;粗微粉的碳化硅可通过过滤、离心等技术实现部分大微粉的回收。然而,废硅饼尾料中仍然含有金属杂质、聚乙二醇残液以及大量粒径小与7mm的SiC微粉,因此Si和SiC微粉的高效分离是资源化利用废硅饼生产高纯硅的关键和难点。目前,砂浆切割废料中Si与SiC微粉的精确分离与高效利用技术仍处在实验室阶段。 ...
【技术保护点】
1.一种用碳化硅切割晶体硅废砂浆制备高纯硅的方法,其特征在于,所述制备方法为采用碳化硅切割晶体硅废砂浆为原料,经粉碎、纯化、分选、脱水干燥、压制、熔炼、二次粉碎、纯化、烘干后制成高纯硅。
【技术特征摘要】
1.一种用碳化硅切割晶体硅废砂浆制备高纯硅的方法,其特征在于,所述制备方法为采用碳化硅切割晶体硅废砂浆为原料,经粉碎、纯化、分选、脱水干燥、压制、熔炼、二次粉碎、纯化、烘干后制成高纯硅。2.如权利要求1所述的用碳化硅切割晶体硅废砂浆制备高纯硅的方法,其特征在于,所述方法具体包括:步骤一选取碳化硅切割晶体硅的废砂浆,粉碎至粒径<10μm;步骤二取步骤一粉碎后的废砂浆,置入提纯罐内,加入去离子水搅拌,后加入提纯酸开机搅拌至均匀,再通入蒸汽加热反应后进行中和处理到pH至4.5-7.5;步骤三将步骤二纯化后的料浆加入去离子水搅拌均匀后经分选后残留碳化硅比例达到要求;步骤四将步骤三分选后的料浆脱水干燥到水分<10%;步骤五将步骤四脱水干燥后的物料压制成块;步骤六将步骤五压制成块的物料投入熔炼炉,加入熔炼添加剂,熔炼出硅液,冷却成硅块;步骤七将步骤六熔炼出的硅块经粉碎成<3mm的硅粉;步骤八将步骤七粉碎的硅粉,置入提纯罐内,加入去离子水搅拌,后加入提纯酸开机搅拌至均匀止,再通入蒸汽加热反应2-8小时后进行中和处理到pH至6.5-7.5;步骤九将步骤八纯化后料浆脱水干燥到水分<0.5%产出高纯硅,包装入库。3.如权利要求2所述的用碳...
【专利技术属性】
技术研发人员:王志,王东,杨正宏,孙毅,王昕晨,宋中学,辛玲,曹明强,冯勇涛,翟路鹏,王江龙,
申请(专利权)人:河南易成新能源股份有限公司,开封万盛新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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