一种硅片切割废砂浆无公害资源化处理的方法技术

一种硅片切割废砂浆无公害资源化处理的方法，主要工序为将硅片切割废砂浆固液分离；将所得液相过滤；对过滤后所得回收液，测定其pH值及水分含量；在20-100℃温度条件下对所得回收液添加pH缓冲剂及去离子水后混合搅拌，以使回收液含水量控制在30％-70％，pH值控制在7.5-9.5；对回收液添加亚甲基蓝着色剂以及耐热稳定剂并混合搅拌，所得混合液经过滤设备过滤，取过滤液以制备汽车防冻液。经过本发明专利技术的技术方案，可以将太阳能硅片切割废砂浆转化为汽车防冻液，变废为宝、减少环境污染；适合流水线生产；室温下即可生产，且生产能耗低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将硅片切割废砂浆综合利用以制备汽车防冻液的方法。
技术介绍
太阳能硅片的切割过程中，需要使用硬度高、粒度小且粒径分布集中的碳化硅微粉作为主要切削介质。为使碳化硅微粉在切削过程中分散均勻，同时及时带走切削过程中产生的巨大的摩擦热，通常需先将碳化微粉按照一定比例加入到以聚乙二醇(PEG)基或油类为主要原料合成的水溶性或油性太阳能硅片切割液中，并充分分散，配置成均勻稳定的切割砂浆后再用于硅片切割，且该硅片切割液中大多含有螯合剂、缓蚀剂、PH缓冲剂等添加剂。太阳能硅片切割时，切割热能导致切割液产生化学反应，及切割过程产生的硅粉及碳化硅混入切割液等因素，导致太能能硅片切割砂浆在硅片切割后成为不可重复使用的切割废砂浆。硅片切割废砂浆是由多种物质组成的混合物，其液相成分主要是聚乙二醇、螯合剂、缓蚀剂、PH缓冲剂、水分等，固相部分包括碳化硅、硅粉及金属颗粒等。目前国内外的硅片切割废砂浆回收技术，主要是将废砂浆固液分离后的液相通过加入絮凝剂、助滤剂后精密过滤，再用离子交换、脱色、蒸馏脱水等方法处理。然而，现有技术采用化学方法处理提纯废砂浆液相主要的问题包括(1)产生新的固液有害物，造成二次污染；( 工艺复杂，产生各项高能耗；C3)非砂浆体有部分高温操作工艺步骤，而高温状态下非砂浆体有效组分稳定性分解，PEG等物质分子结构产生变化， 影响回收切割液切割效率。汽车防冻液是汽车发动机冷却系统不可缺少的冷却散热介质，具有低温环境下不结冰，良好的流动性，以及带走发动机工作过程中产生的大量热量等特性。随着汽车工业发展对发动机性能要求越来越高，不仅要求防冻液具有较低的冰点和较高的沸点，还应具有较好的金属防腐性、防气蚀性、使用寿命长等综合性能。目前广泛使用的防冻液是以乙二醇和水的混合物为主，添加多种添加剂，添加剂种类多，工艺复杂，生产成本高。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种综合利用硅片切割废砂浆以制备汽车防冻液的方法。具体技术方案如下包含如下工艺步骤1)将硅片切割废砂浆固液分离，得到液相和固相，所述硅片切割废砂浆的成份包括小颗粒碳化硅、小颗粒硅粉及金属颗粒等固相，以及聚乙二醇、缓蚀剂、PH缓冲剂、螯合剂和水；2)将步骤1)所得液相经过滤设备进行过滤，以得到回收液；3)对步骤2)所得回收液，测定其pH值及水分含量；4)在20-100°C温度条件下对步骤2)所得回收液添加pH缓冲剂及去离子水后混合搅拌，以使回收液含水量控制在30% -70%，pH值控制在7. 5-9. 5 ；5)在20-100°C温度条件下对步骤4)所得回收液，每Ikg回收液中，添加亚甲基蓝着色剂0. 02-0. 2g、以及耐热稳定剂水杨酸盐0. l_2g或乙酰水杨酸盐0. 2-3g或间二羟基苯基酸盐0. 1-2. 5g或五倍子酸盐0. l_2g，并混合搅拌。6)对步骤5)所得混合液经过滤精度0. 5-1 μ m的固体颗粒的过滤设备过滤，取过滤液。其中步骤1)中固液分离得到的固相可加入去离子水稀释并搅拌，然后过滤，将得到的滤液混入步骤1)中固液分离得到的液相。步骤1)所述固液分离步骤采用固液分离设备为压滤机、离心沉降机、真空过滤机、离心过滤机等设备中的一种或几种。步骤2~)所述过滤设备优选过滤精度为1 μ m-3 μ m的过滤设备。步骤4)所加pH缓冲剂优选对羟基苯甲酸或其邻间位异构体、2，6位和2，4位二羟基苯甲酸中的一种或几种的混合物。步骤4)混合搅拌的温度条件优选在30_80°C温度条件下进行。步骤5)混合搅拌的温度条件优选在30_80°C温度条件下进行。本专利技术的原理如下硅片切割废砂浆是由多种物质组成的混合物，各硅片切割企业所使用的切割液有所差异，但其液相成分主要包括聚乙二醇、缓蚀剂、PH缓冲剂、螯合剂、水分等。硅片切割过程中，砂浆中碳化硅颗粒与硅棒、钢丝等磨削时，产生小颗粒碳化硅、小颗粒硅粉及金属颗粒，即固相具体组分产生较大变化，而由于该组分变化，导致废砂浆特别是固相进行回收处理后，方能使用，否则无法实现切割效率和质量；但是，砂浆液相本身在硅切割过程中，其组分聚乙二醇、缓蚀剂、PH缓冲剂、螯合剂及水等并未发生化学变化，因此，采取物理分选方法将废砂浆中的硅粉、碳化硅及金属杂质从废液中分离，废液中聚乙二醇、缓蚀剂、PH缓冲剂、 螯合剂等有用组分并未流失，而聚乙二醇、缓蚀剂、、PH缓冲剂、螯合剂等组分完全可以作为汽车防冻液制备的原料组分。而且，废砂浆液相中主要组分为聚乙二醇(质量百分比一般在90%以上)，水分在废砂浆液相中质量百分比一般在5%以下，缓蚀剂、pH缓冲剂、螯合剂等其它组分在废砂浆液相中含量较少。因此，与汽车防冻液组分含量相对比，以废砂浆液相为原料制备汽车防冻液，主要添加成分是水；而且，汽车防冻液冰点、沸水，与汽车防冻液中防冻剂及水分含量有对应关系，如汽车防冻液中水分含量高、防冻剂含量低，则汽车防冻液冰点温度高，如汽车防冻液中水分含量低、防冻剂含量高，则汽车防冻液冰点温度低。在利用废砂浆液相制备汽车防冻液时，可根据不同气候条件下车况需求，调节防冻剂与水分含量，即或多加水、或少加水，以使得制备生产成本最低，且制备过程最经济合理。同时，专利技术人通过对废砂浆液相进行大量试验可以得出本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种硅片切割废砂浆无公害资源化处理的方法，其特征是包括如下步骤：１）将硅片切割废砂浆固液分离，得到液相和固相，所述硅片切割废砂浆的成份包括小颗粒碳化硅、小颗粒硅粉及金属颗粒等固相，以及聚乙二醇、ｐＨ缓冲剂、缓蚀剂、螯合剂和水；２）将步骤１）所得液相经过滤设备进行过滤，得到回收液和滤渣；３）对步骤２）所得回收液，测定其ｐＨ值及水分含量；４）在２０－１００℃温度条件下对步骤２）所得回收液添加ｐＨ缓冲剂及去离子水后混合搅拌，以使回收液含水量控制在３０％－７０％，ｐＨ值控制在７．５－９．５；５）在２０－１００℃温度条件下，对步骤４）所得回收液，每１ｋｇ回收液中添加亚甲基蓝着色剂０．０２－０．２ｇ，以及耐热稳定剂水杨酸盐０．１－２ｇ或乙酰水杨酸盐０．２－３ｇ或间二羟基苯基酸盐０．１－２．５ｇ或五倍子酸盐０．１－２ｇ，并混合搅拌；６）对步骤５）所得混合液经过滤精度０．５μｍ－１μｍ的过滤设备过滤，取过滤液。

【技术特征摘要】
1.一种硅片切割废砂浆无公害资源化处理的方法，其特征是包括如下步骤1)将硅片切割废砂浆固液分离，得到液相和固相，所述硅片切割废砂浆的成份包括小颗粒碳化硅、小颗粒硅粉及金属颗粒等固相，以及聚乙二醇、PH缓冲剂、缓蚀剂、螯合剂和水；2)将步骤1)所得液相经过滤设备进行过滤，得到回收液和滤渣；3)对步骤2)所得回收液，测定其pH值及水分含量；4)在20-100°C温度条件下对步骤幻所得回收液添加pH缓冲剂及去离子水后混合搅拌，以使回收液含水量控制在30% -70%，pH值控制在7. 5-9. 5 ；5)在20-100°C温度条件下，对步骤4)所得回收液，每Ikg回收液中添加亚甲基蓝着色剂0. 02-0. 2g，以及耐热稳定剂水杨酸盐0. l_2g或乙酰水杨酸盐0. 2-3g或间二羟基苯基酸盐0. 1-2. 5g或五倍子酸盐0. l_2g，并混合搅拌；6)对步骤幻所得混合液...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁玉强，
申请(专利权)人：无锡和荣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32