The invention relates to the field of waste recycling, and proposes a high temperature transfer arc granulation method for silicon powder by WEDM, which includes the following steps: first, the silicon powder waste is pretreated, first, the silicon powder waste after pressure filtration is crushed and dried, then the heat treatment is carried out, and the gas generated in the heat treatment process is treated by tail gas; second, the silicon powder granulation, which will be treated by the following steps: first, the silicon powder waste is crushed and dried. In the first step, the treated silicon powder is transported to the DC transfer arc granulator for granulation; in the third step, the silicon sphere is treated, the silicon sphere obtained in the second step is cooled and screened, the screened silicon sphere is cleaned and dried by ultrasound, and the screened silicon powder is treated again in the first step. A high temperature transfer arc granulating device for WEDM silicon powder is also proposed, which includes powder pretreatment device, tail gas treatment system, DC transfer arc granulating device and vibration screen. The method and equipment of the invention can realize the continuous production of small volume silicon spheres, and the yield of silicon is more than 95%.
【技术实现步骤摘要】
一种金刚线切割硅粉的高温转移电弧造粒设备和方法
本专利技术涉及废物回收领域,具体涉及一种金刚线切割硅粉的造粒设备及方法。
技术介绍
地球内蕴藏的化石能源有限,且大量的燃烧化石能源会造成很严重的环境污染,因此在未来可在生能源将会逐渐地取代化石能源。太阳能就是其中一种,由于其资源分布较广,只要有阳光辐照的地方就可以进行光热及光电转换。近些年来太阳能光伏产业发展迅猛已经成为了全世界范围内稳步快速发展的朝阳产业之一。其中,晶硅太阳能电池一直保持着90%以上的市场占有率,是当之无愧的主流技术。因此,在未来对多晶硅的需求将会越来越大。目前,晶硅太阳能电池主要采用金刚线切割制片技术,由于存在切缝损失,仅2018年,硅粉废料干料的产量就可达13.6~14万吨。由于该数量逐年递增,且用途开发较少,大量的废料堆积造成了很严重的环境污染和资源浪费,急需开发适合该材料应用的大规模处理技术。由于硅粉废料的数量庞大,一般的处理方法很难消耗这么多的量,因此人们最早想采用传统的冶炼方式对该废料进行工业硅制造。据调查,工业上尝试过对硅粉废料直径进行感应熔炼,但由于金刚线切割硅粉较细,一般小于0.5μm,加之感应熔炼温度较低,在熔炼的过程中超细硅粉极易与碳气氛等发生不可逆的化学反应,因此一般出成率不超过70%。其中还有一个非常重要的缺点是硅粉的填充率非常低,由于硅粉表面附着有有机添加剂,烘干后的硅粉较为蓬松,堆垛密度一般为0.3g/cm3,实际的填充效率不超过10%。考虑到坩埚的消耗,这种方式经济可行性差,因此并没有被推广。另一种方式是造渣熔炼,其缺点依然是出成率较低,由于填料过程中的氧化问 ...
【技术保护点】
1.一种金刚线切割硅粉的高温转移电弧造粒方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:硅粉废料预处理,首先将经压滤处理后的硅粉废料进行破碎及干燥处理,然后再进行热处理,并将热处理过程中分解反应产生的气体通过惰性气体带出,进行尾气处理;第二步:硅粉造粒,将经第一步处理后的硅粉输送至直流转移电弧造粒装置中进行造粒,在直流转移电弧造粒装置的负电极下方设置旋转式环形水冷铜平台,硅粉输送至负电极与环形水冷铜平台之间,通过控制硅粉进料速度以及环形水冷铜平台的转速来控制硅球的大小;第三步:硅球处理,将第二步中得到的硅球经冷却后进行筛选,将筛出的硅球进行超声清洗及烘干处理,筛出的硅粉重新进行第一步的处理。
【技术特征摘要】
1.一种金刚线切割硅粉的高温转移电弧造粒方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:硅粉废料预处理,首先将经压滤处理后的硅粉废料进行破碎及干燥处理,然后再进行热处理,并将热处理过程中分解反应产生的气体通过惰性气体带出,进行尾气处理;第二步:硅粉造粒,将经第一步处理后的硅粉输送至直流转移电弧造粒装置中进行造粒,在直流转移电弧造粒装置的负电极下方设置旋转式环形水冷铜平台,硅粉输送至负电极与环形水冷铜平台之间,通过控制硅粉进料速度以及环形水冷铜平台的转速来控制硅球的大小;第三步:硅球处理,将第二步中得到的硅球经冷却后进行筛选,将筛出的硅球进行超声清洗及烘干处理,筛出的硅粉重新进行第一步的处理。2.根据权利要求1所述的一种金刚线切割硅粉的高温转移电弧造粒方法,其特征在于,所述第一步中的惰性气体为氩气,氩气的流量为2-5L/min。3.根据权利要求1所述的一种金刚线切割硅粉的高温转移电弧造粒方法,其特征在于,所述第一步中热处理的温度为450°。4.根据权利要求1所述的一种金刚线切割硅粉的高温转移电弧造粒方法,其特征在于,所述第二步转移电弧造粒装置中的电弧功率为1-40kW。5.一种金刚线切割硅粉的高温转移电弧造粒设备,其特征在于:包括粉体预处理装置、尾气处理系统及直流转移电弧造粒装置,所述粉体预处理装置包括破碎装...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭毅,卢通,
申请(专利权)人:大连颐和顺新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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