本发明专利技术公开了一种同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法及装置，属于光伏产业技术领域。其技术方案包括以下步骤：1)将切割废硅粉进行研磨；将光伏废玻璃破碎；2)将研磨之后的废硅粉和破碎之后的光伏废玻璃置于无水乙醇中超声清洗，干燥；3)将清洗后的切割废硅粉倒入模具中，用机械压力机压制成硅饼，将硅饼和破碎之后的光伏废玻璃装入坩埚中；4)将步骤3)坩埚中的硅饼和破碎之后的光伏废玻璃，在保护气氛中熔炼混匀；5)将步骤4)中熔炼混匀的熔体缓慢降温至熔体凝固，停止加热，再冷却至室温，制备得到再生硅样品。本发明专利技术利用真空感应熔炼光伏废玻璃精炼和切割废硅粉，同时去除废硅粉中的氧化层实现再生硅的分离回收。中的氧化层实现再生硅的分离回收。中的氧化层实现再生硅的分离回收。
【技术实现步骤摘要】
一种同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法及装置
[0001]本专利技术属于光伏产业
，具体涉及一种同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法及装置。
技术介绍
[0002]光伏产业的发展不可避免地会产生大量的切割废硅粉和光伏废玻璃。通常采用造渣精炼的方法来回收切割废硅粉，这种方法会消耗大量的造渣剂，提纯成本居高不下。同时，面临当前光伏组件大规模退役的现状，大量的光伏废玻璃报废堆积，缺乏有效的回收再利用途径。随着光伏产业的高速度发展及第一批太阳能电池板退役潮的袭来，针对以光伏废玻璃及金刚线切割废硅粉为代表的光伏固废的回收已经成为限制光伏行业绿色发展的瓶颈问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法及装置，利用真空感应熔炼光伏废玻璃精炼和切割废硅粉，同时去除废硅粉中的氧化层实现再生硅的分离回收。
[0004]本专利技术的技术方案为：
[0005]第一方面，公开了一种同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法，包括以下步骤：
[0006]1)将切割废硅粉置于球磨机中，对切割废硅粉进行研磨；将光伏废玻璃置于破碎机中破碎；
[0007]2)将研磨之后的切割废硅粉和破碎之后的光伏废玻璃置于无水乙醇中超声清洗，干燥；
[0008]3)将清洗后的切割废硅粉倒入模具中，用机械压力机压制成硅饼，将硅饼和破碎之后的光伏废玻璃装入坩埚中；
[0009]4)将步骤3)坩埚中的硅饼和破碎之后的光伏废玻璃，在保护气氛中熔炼混匀；
[0010]5)将步骤4)中熔炼混匀的熔体缓慢降温至熔体凝固，停止加热，再冷却至室温，制备得到再生硅样品。
[0011]优选地，步骤1)中球磨机采用星型球磨机，星型球磨机的公转速度与自转速度比大于1，且公转速度大于300r/min。
[0012]优选地，步骤1)中加入切割废硅粉和研磨钢球的质量比为1:10
‑
100。
[0013]优选地，步骤4)中熔炼温度为1450℃
‑
1500℃，并保温60
‑
90min，保温过程维持熔炼腔体内真空度为1
×
104‑8×
104pa。
[0014]第二方面，公开了所述的同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的设备，包括真空感应熔炼炉本体，真空感应熔炼炉本体内设置有陶瓷托盘、坩埚和陶瓷套筒，陶瓷托盘设置于真空感应熔炼炉本体内中下部，陶瓷托盘上设置有陶瓷套筒，陶瓷套筒内设置有坩埚，真空感应熔炼炉炉壁外绕设有感应线圈，感应线圈由步进电机驱动移动，感应电流与控制器电性连接，感应线圈内部通入高频电流，真空感应熔炼炉本体的底部法兰盘开孔设置有热电
偶，热电偶与控制器电性连接，真空感应熔炼炉本体的顶部设置有顶部法兰盘，真空感应熔炉本体的底部设置有底部法兰盘，真空感应熔炼炉本体的底部法兰盘设置有惰性气体入口，真空感应熔炼炉本体的顶部法兰盘上设置有惰性气体出口；还包括水冷系统，水冷系统包括设置于感应线圈内的感应线圈水冷通路以及设置于顶部法兰盘和底部法兰盘内的法兰盘中水冷通路。
[0015]优选地，陶瓷套筒和坩埚之间设置有碳毡。
[0016]优选地，真空感应熔炼炉本体和顶部法兰盘之间以及真空感应熔炼炉本体和底部法兰盘之间均通过螺栓连接。
[0017]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0018]本专利技术采用真空感应熔炼技术，通过光伏废玻璃精炼切割废硅粉，实现了废硅粉中氧化层的去除和再生硅的回收利用，利用光伏玻璃自身对硅氧化层的破坏效果，通过反应熔炼去除废硅粉表面氧化层，提高废硅粉熔炼回收效果，本专利技术获得再生硅的出成率高达87.7％，实现了光伏废玻璃和切割废硅粉的综合回收利用。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的制备方法流程示意图。
[0020]图2是本专利技术实施例1的制备方法流程示意图。
[0021]图3是本专利技术的制备装置(真空感应熔炼炉)结构示意图。
[0022]图4是本专利技术制备装置的水冷系统示意图，图中(a)为感应线圈的截面图，(b)为顶部法兰盘，(c)为底部法兰盘的切面图
[0023]图5是本专利技术实施例制备再生硅的透射电镜图。
[0024]图中，1、惰性气体出口；2、顶部法兰盘；3、步进电机；4、真空感应熔炼炉本体；5、感应线圈；6、陶瓷套筒；7、熔体；8、碳毡；9、坩埚；10、陶瓷托盘；11、惰性气体入口；12、热电偶；13、底部法兰盘；14、感应线圈电流通路；15、感应线圈水冷通路；16、法兰盘中水冷通路。
具体实施方式
[0025]实施例
[0026]如图3和4所示，本实施例提供了一种同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的设备：包括真空感应熔炼炉本体4，真空感应熔炼炉本体4内设置有陶瓷托盘10、坩埚9和陶瓷套筒6，陶瓷托盘10设置于真空感应熔炼炉本体4内中下部，陶瓷托盘10上设置有陶瓷套筒6，陶瓷套筒6内设置有坩埚9，坩埚9采用石墨坩埚，陶瓷套筒6和坩埚9之间设置有碳毡8，真空感应熔炼炉炉壁外绕设有感应线圈5，感应线圈5外侧线圈为感应线圈电流通路14，感应线圈5内部为感应线圈水冷通路15，感应线圈5内通有高频电流，再对石墨坩埚9进行感应加热，同时由步进电机3驱动移动，使线圈脱离石墨坩埚9，促进内部熔体7凝固，真空感应熔炼炉本体4的底部法兰盘13开孔设置有热电偶12，热电偶12与控制器电性连接，真空感应熔炼炉本体4的顶部设置有顶部法兰盘2，真空感应熔炉本体的底部设置有底部法兰盘13，真空感应熔炼炉本体4的底部法兰盘13设置有惰性气体入口11，真空感应熔炼炉本体4的顶部法兰盘2上设置有惰性气体出口1；还包括水冷系统，水冷系统包括设置于感应线圈5内的感应线圈水冷通路15以及设置于顶部法兰盘2和底部法兰盘13内的法兰盘中水冷通路16。
[0027]本实施例的同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法基于上述的制备装置，具体包括以下步骤：
[0028]1)将板结的切割废硅粉置于球磨机中，加入板结的切割废硅粉与研磨钢球的质量比为1:20，对板结切割废硅粉进行研磨，研磨采用星型球磨机，星型球磨机的公转速度与自转速度的比为1.2，且公转速度为400r/min，将光伏废玻璃置于破碎机中破碎；
[0029]2)将研磨之后的切割废硅粉和破碎之后的光伏废玻璃置于无水乙醇中超声清洗，无水乙醇的重量与破碎之后的光伏废玻璃和废硅粉总质量的比例为15:1，将清洗之后的破碎之后的光伏废玻璃和废硅粉混合料置于80℃的烘干箱烘干；
[0030]3)将清洗后的切割废硅粉倒入模具中，施加40Mpa机械压力对硅粉进行压制成型，按照所需硅渣比光伏废玻璃与废硅粉的重量比为2:1对进行装料，并置于200℃烘干箱内进行烘干，之后置于包有碳毡的石墨坩埚中完成装料。
[0031]4)将准备好的石墨坩埚装入真空感应熔炼炉内惰性气体出口1接通真空泵抽气使真空感应熔炼炉内真空小于10Pa，然后通入惰性气体氩气直至常压状态进行洗气操作，重本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法，其特征在于包括以下步骤：1)将切割废硅粉置于球磨机中，对切割废硅粉进行研磨；将光伏废玻璃置于破碎机中破碎；2)将研磨之后的切割废硅粉和破碎之后的光伏废玻璃置于无水乙醇中超声清洗，干燥；3)将清洗后的切割废硅粉倒入模具中，用机械压力机压制成硅饼，将硅饼和破碎之后的光伏废玻璃装入坩埚(9)中；4)将步骤3)坩埚(9)中的硅饼和破碎之后的光伏废玻璃，在保护气氛中熔炼混匀；5)将步骤4)中熔炼混匀的熔体(7)缓慢降温至熔体(7)凝固，停止加热，再冷却至室温，制备得到再生硅样品。2.如权利要求1所述的同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法，其特征在于，步骤1)中球磨机采用星型球磨机，星型球磨机的公转速度与自转速度比大于1，且公转速度大于300r/min。3.如权利要求1所述的同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法，其特征在于，步骤1)中加入切割废硅粉和研磨钢球的质量比为1:10
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100。4.如权利要求1所述的同时回收光伏废玻璃和切割废硅粉的方法，其特征在于，步骤4)中熔炼温度为1450℃
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1500℃，并保温60
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90min，保温过程维持熔炼腔体内真空度为1
×
10P4P
‑8×
10P4Ppa。5.如权利要求1
‑
4任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙岩，李鹏廷，胡志强，郭校亮，庞大宇，
申请(专利权)人：大工青岛新能源材料技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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