第一篇:新硅片切割液回收方法及回收設備
新硅片切割液回收方法及回收設備
多線切割是切割大直徑硅單、多晶棒非常有效的方法之一。近幾年異軍突起的多線切割機(簡稱線鋸)以其極高的生產效率和出片率,在大直徑硅片加工領域有逐漸取代內圓切割機的趨勢。多線切割機將金屬線纏繞在導線輪上,驅動導線輪和單晶棒作相對運動,砂漿磨削、冷卻達到磨切晶片的目的。
經過近30年的完善和提高,多線切割機日漸成熟,目前的產品己經是第六或第七代。我國通過技術引進,多線切割技術的應用也越來越廣泛。多線切割中使用的是一種具有流動性的混合研磨劑——砂漿,其作用在切割過程中非常重要。砂漿是被往復運動的線帶到切割區,被帶入的砂漿量的多少以及切割速度的高低決定硅片的切割質量。該切割過程需要使用硬度高、粒度小并且粒徑分布窄的碳化硅顆粒作為切割介質。而與碳化硅按比例加入的聚乙二醇(PEG),起到分散劑的作用,會使碳化硅在切割過程中分布均勻,并且聚乙二醇具備一定的熱容,可以帶走大量在切割過程中產生的摩擦熱量,同時聚乙二醇的良好水溶性也便于后期硅片的清洗。
線切割加工中,高速往復運動的切割線帶動砂漿到切割區,使砂漿中的研磨顆粒——碳化硅與硅棒表面高速磨削,由于研磨顆粒有非常銳利的棱角,并且硬度遠大于硅棒的硬度,所以硅棒與線鋸接觸的區域逐漸被砂漿磨削掉,進而達到切割的效果,同時砂漿也可以帶走磨削中產生的大量熱。
現有的硅晶圓線切割廢砂漿回收方法中,砂漿通過高速離心機,離心機轉速超過3000r/min。廢砂漿在離心力的作用下,透過濾孔排出,而固體顆粒被截留在濾布上。這種方法工藝要求較為簡單,但是投資過大,而且回收率不高,還會浪費掉質量可觀的聚乙二醇。
一種硅晶圓線切割廢砂漿中聚乙二醇和碳化硅的回收方法,其回收的聚乙二醇(PEG)和碳化硅能夠達到硅晶片切割的要求,實現PEG和碳化硅多次回收循環利用,不僅能夠增加原料液的使用率,降低晶硅片的制造成本,而且能夠根本上避免廢砂漿對環境造成的污染。
一種硅晶圓線切割廢砂漿中聚乙二醇和碳化硅的回收方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟l,攪拌廢砂漿,加入降黏劑,其中降黏劑和廢砂漿體積比為3.5:1~4.5:1,而后進行一級固液分離,得到一級懸浮液和一級固體顆粒;
步驟2,攪拌一級懸浮液,添加質量為一級懸浮液質量分數的萬分之二到萬分之五的助濾劑,而后通過板框過濾,得N-級懸浮液和二級固體顆粒;
步驟3,二級懸浮液依次通過孔徑為0.18“-0.26微米的微孔膜過濾、中空纖維膜超濾,而后通過強酸強堿型離子交換樹脂去除離子,得到三級懸浮液,最后進入真空蒸餾裝置,蒸餾得到可循環使用的聚乙二醇和蒸餾廢液;
5步驟4,收集一級、二級固體顆粒,在堿洗池中使用質量分數為3”-'5%的氫氧化鈉水溶液堿反應清洗4~5個小時,其中氫氧化鈉水溶液和固體顆粒的體積比為3.5:1~4.5:l,而后進入水洗塔水洗至pH值為6.5~7.5時,分離固體顆粒;然后在酸洗池中使用質量分數為26“-”3 1%的鹽酸水溶液酸反應清洗4~5個小時,其中固體顆粒與鹽酸的體積比為0.9:l~1.2:1,而后進入水洗塔水洗至pH值為6.5~7.5時,分離固體顆粒;最后,烘干固體顆粒,采用干法分級篩選滿足線切割粒徑分布要求的固體顆粒,即得可循環使用的碳化硅顆粒。所述降黏劑為甲醇、乙醇、水、丙酮、甲苯中的任一種或多種混合液。
所述一級固液分離采用過濾式離心機或沉降式離心機。
所述助濾劑采用聚丙烯酰胺、聚胺、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、丙烯酸和 甲基烯酸聚合物、氧化鈣、氫氧化鈣、硫酸鐵、硫酸鋁、氯化鐵、纖維素、改性淀粉或硅藻土。
所述板框過濾采用板框過濾機、板框壓濾機或真空過濾機。
所述中空纖維膜超濾采用聚醚砜中空纖維膜,其截留的分子量為l00000道爾頓。
所述蒸餾廢液用作降黏劑,循環使用。
所述三級懸浮液通過強酸強堿離子交換樹脂使其電導率在攝氏溫度為25度時小于l0“s/cm。
所述堿反應清洗中,保持堿洗池中pH值大于9.5。
6壓濾、微孔膜過濾、中空纖維膜超濾進行凈化,通過強酸強堿型離子交換樹脂去除各種離子,蒸餾分離得到可循環使用的聚乙二醇和可作為降黏劑循環使用的蒸餾廢液,根本上避免廢砂漿對環境造成的污染
第二篇:硅片切割液廢砂漿回收技術簡介
硅片切割液廢砂漿回收技術簡介
2010-12-19 9:39:44
硅片切割液廢砂漿回收技術簡介
太陽能硅片切割液廢砂漿是切割液(PEG)和砂漿的混合物,我公司依靠自主研發回收技術,對廢砂漿進行處理,回收其中的切割液和碳化硅微粉,返回到太陽能線切割機重新使用。
因為太陽能行業的特殊性,硅片加工對于切割力和硅片表面都有很高的技術要求,因此對切割液和碳化硅微粉的要求相應也很高,質量要穩定可靠。目前,國內使用的切割液和碳化硅微粉在線切割過程中,砂漿中不可避免的會混入硅粉、鐵、高聚物等雜質,部分碳化硅微粉也會因切割作用而出現破損,產生的廢砂漿很難繼續使用。
我公司自主開發的廢砂漿回收技術,結合化工和電子技術特點,利用沉降離心、化學清洗、絮凝過濾、精餾、萃取、旋風分級等分離原理和方法,將廢砂漿中雜質和水分去除,得到優質合格的切割液和碳化硅微粉。
液體回收過程主要利用物理作用將其中的固體微粒去除,不增加任何可溶性雜質。這樣得到的液體能夠保證原有的化學成分,具有與新切割液相同的表面活性、懸浮力和攜帶力,可多次重復使用。
在碳化硅微粉回收時,除了利用物理作用將其中的細顆粒去除外,還利用多種化學作用將其中的硅粉、鐵、膠粒去除,這就保證了得到的碳化硅微粉具有原砂漿中碳化硅微粉同樣的品質。且回收過程不增加任何微粉顆粒,而切割過程會使大的顆粒變細,因此回收到的微粉沒有大顆粒,不會在以后使用過程中產生劃傷硅片的現象。
我公司的廢砂漿回收技術具有較高的回收率:碳化硅微粉和切割液的回收率分別是廢砂漿的30%和35%以上。綠碳化硅介紹:
綠碳化硅產品有著高硬度、強切割力、高熔點以及不與酸、堿起任何化學反應等特性,被廣泛應用在高科技產業以及精密工業,如晶體切削、拋光等行業。它對于高精密度水晶、晶圓棒、振蕩器、鑄錠的切挖,以及超硬的金屬加工,軟金屬如黃銅等的處理,都有極高水平的表現;作為電子元器件的耗材,綠碳化硅也用于各種樹脂和脫氧的處理;同時綠碳化硅還是石頭及一些堅硬的磨削工作的理想材料。同時因為它具有半導體的特性,極好的傳熱、耐高溫能力,使它成為有用的陶瓷材料。公司優勢:
1、原材料管理:精挑細選的原材料,嚴格細致的進料管理,供應商定期考核。
2、先進的生產經驗:本公司融合日本、臺灣以及大陸幾十年來的生產經驗和研究成果,采用國內領先的生產設備,為客戶提供質量穩定、精度更高的各類產品。
3、高質量、合理價位:媲美國外產品的質量,相當合理的價格,便捷的供貨渠道,優質的服務措施。
第三篇:硅片切割液廢砂漿回收項目可行性研究報告
硅片切割液廢砂漿回收項目可行性研究報告
隨著太陽能硅片切割行業的重新洗牌以及利潤的持續下降,硅片切割企業不約而同地打起來控制生產過程,降低生產成本的牌。最直接的就是對三大輔料中的切割液和碳化硅微粉的回收再利用。由于通過對廢砂漿的回收利用,可以使切割液和碳化硅微粉的成本降低至少50%,所以未來三到五年,廢砂漿回收項目將會受到國內切片廠的大力追捧,回收液和回收砂的市場份額也將會有大幅度上升,因此廢砂漿回收項目具有相當的可行性。
1、項目市場分析
由于目前回收液的市場份額只占整個切割液市場份額的20%左右,而隨著廢砂漿回收技術的提高和切割技術對回收液和回收砂的利用水平的提高,回收液和回收砂的使用量至少可以上升到市場份額的50%。1.1競爭環境分析
進入2009年以來,新液的技術壁壘已經被打破,在2009年的上半年,市場上涌現出了近10家生產新液的化工廠,使得整個新液市場競爭異常激烈,價格從年初的16000一降再降到現在的13000上下,大有跌破12000的趨勢。同時,隨著石油價格的上漲,成本有增無減,利潤不斷趨薄,貨款回收周期拉長,整個行業極其慘淡。而反觀廢砂漿回收市場,從事該項目的企業真正上規模的只有兩家,并且生意異常火爆,業績一直呈增長態勢。由于硅片切割廠家要節省成本,而回收液一噸的價格只有8000元左右,回收砂一噸的價格也只有10000元左右。并且隨著回收技術的提高,可以實現回收液、回收砂和新液、新砂以1:1的比例混合使用,大大降低了硅片的生產成本,使得硅片切割廠家從09年以來對廢砂漿回收越來越愿意接受,加速了廢砂漿回收市場的啟動。
1.2項目競爭優勢分析
廢砂漿回收主要分為在線回收和離線回收。
(1)在線回收是指運用在線回收機直接對廢砂漿進行離心分離,將雜質剔除的同時補充一定量的新液和新砂,然后直接循環利用。優點是通過在線回收機回收出來的直接就是砂漿,不用將液和砂分離,同時免去了物流等中間環節;缺點是通過回收之后砂漿的雜質還是不可能剔除的很精細,并且加工能力有限,一臺800萬的砂漿在線回收機,月加工能力最多只有60噸-100噸。
(2)離線回收是指通過建設廢砂漿回收處理廠來對廢砂漿進行分離加工。優點是可以回收出質量比較好的回收液和回收砂,規模投資成本相對較小,成套設備投資800萬人民幣可以建成一個年處理5000噸-8000噸的廢砂漿回收處理廠。缺點是物流等中間環節較多,但是,如果是為切片廠做配套,建在大型切片廠附近,就可以規避這些不便。
總之,離線回收項目,即通過建立回收工廠的模式在現有市場中更具有競爭力。
2、建設條件和工程進度分析 2.1建設條件
由于廢砂漿回收項目在投入運營的過程中,涉及到比較高的物流成本,所以該項目在建設的過程中需要考慮營銷的輻射半徑,最理想的建設條件是建在某一家規模比較大的切片廠附近或者某一個切片產業集群附近,為其配套,形成經營聯合體。這樣不僅可以節省運營成本,還可以因成本降低而降低終端產品的價格,保持比較有競爭力的區域終端價,提高該項目的整體競爭力。2.2工程進度
以年處理5000噸廢砂漿的項目為例,在廠房供水、供電、蒸汽鍋爐和土建項目等條件具備的情況下,整個項目從設備安裝調試到投入運營三到五個月就可以完成。
3、技術原理與生產工藝流程 3.1技術原理
我公司是最先進入太陽能光伏行業,硅片切割廢砂漿回收處理設備的研制開發的企業,并為國內幾家大公司配套安裝回收處理設備,經過不斷改進研發出了目前國內比較成熟的工藝,將化工和礦業加工技術相融合,結合電子材料加工的特點,利用離心分離分散、化學清洗、萃取等分離原理和方法,將廢砂漿中的雜質清除,得到合格的碳化硅微粉和PEG切割液。3.2生產工藝流程
整個回收過程可分解為三個子過程(1)固液分離過程
利用硅粉比碳化硅微粉顆粒密度均小的特點,將廢砂漿分解為碳化硅微粉和含硅粉的切割液兩股物流。采用加分離劑的多級分離過程實現此分離。
(2)液體回收過程
采用沉降和過濾相結合的方法,將含硅粉的切割液分離。首先將硅粉與切割液分離,再用離子交換將有害離子清除干凈。為節約能量,采用多效蒸發技術,蒸餾出合格的PEG切割液。(3)碳化硅微粉回收過程
將多級離心分離中生產的精碳化硅加入適量的化學藥劑,化學處理后進行分級水洗,得到的濕碳化硅微粉經干燥篩分后即為合格的碳化硅微粉。3.3設備
離心機,壓濾機,離子交換機組,PEG特種過濾系統,多效蒸餾機組,多級分砂,酸堿清洗,干燥分級及純水機組。
4、投資回報分析
以年處理能力5000噸廢砂漿的項目為例。
4.1全套廢砂漿回收處理設備等固定成本投資約800萬,流動資金200萬。4.2營業額
5000噸廢砂漿年處理能力的項目可以服務于30-40臺NTC442線切割機。根據目前市場上的廢砂漿回收返還比例計算,如果是為某一固定的大切片廠做配套,以30臺為例,每月無償提供約400噸廢砂漿,那么可以生產出約140噸回收液和105噸回收砂。以收取回收加工費液8000元/噸,砂10000元/噸計算:
液的營業額為140噸×8000=1120000元/月
砂的營業額為105噸×10000=1050000元/月 即月營業額為2170000。4.3回報
由于在整個回收加工過程中,所有的固定投入就是人員工資、能源消耗、水和回收液以及回收砂過程中的添加劑等。以營業額的25%計算,約為550000元。得出月利潤即為162萬元.年利潤為1944萬元。投資回報率為208.32%,投資回報周期為4.9個月。
5、結論
由于日本福島核電站核泄漏事故已引起了全世界的關注,全球的原子能發電將會受到的限制,而太陽能發電這種清洗能源卻會出現更加猛烈增長的趨勢,所以,廢砂漿回收是目前乃至今后10年內太陽能光伏行業競爭壓力較低,利潤相對較高,投資回報周期較短的切實可行的項目。
6、建議 6.1由于目前整個輔料市場,處于新液競爭激烈,回收方興未艾,再加之,國內的太陽能光伏市場已經逐漸由生產向消費轉型,新的市場正處于形成階段。因此,2010年-2011年是建設和啟動該項目的良好黃金契機。6.2介于廢砂漿回收是一個技術主導型的項目,因而,一定要充分考慮到回收技術的前瞻性和穩定性,選用成熟穩定的工藝,確保投產之后的產品質量具有強大的競爭優勢。
第四篇:太陽能硅片切割市場:廢砂漿回收項目可行性研究報告[范文]
隨著太陽能硅片切割行業的重新洗牌以及利潤的持續下降,硅片切割企業不約而同地打起來控制生產過程,降低生產成本的牌。最直接的就是對三大輔料中的切割液和碳化硅微粉的回收再利用。由于通過對廢砂漿的回收利用,可以使切割液和碳化硅微粉的成本降低至少50%,所以未來三到五年,廢砂漿回收項目將會受到國內切片廠的大力追捧,回收液和回收砂的市場份額也將會有大幅度上升,最終回收液的市場需求量有望達到50000—70000噸,因此廢砂漿回收項目具有相當的可行性。
一、項目市場分析
由于目前回收液的市場份額只占整個切割液市場份額的20%左右,而隨著廢砂漿回收技術的提高和切割技術對回收液和回收砂的利用水平的提高,回收液和回收砂的使用量至少可以上升到市場份額的50%。按液8000元/噸,砂10000元/噸計算,分別為液4-5.6億人民幣,砂5-7億元人民幣。
1、競爭環境分析
進入2009年以來,新液的技術壁壘已經被打破,在2009年的上半年,市場上涌現出了近10家生產新液的化工廠,使得整個新液市場競爭異常激烈,價格從年初的16000一降再降到現在的13000上下,大有跌破12000的趨勢。同時,隨著石油價格的上漲,成本有增無減,利潤不斷趨薄,貨款回收周期拉長,整個行業極其慘淡。
而反觀廢砂漿回收市場,從事該項目的企業真正上規模的只有兩家,并且生意異常火爆,業績一直呈增長態勢。由于硅片切割廠家要節省成本,而回收液一噸的價格只有8000元左右,回收砂一噸的價格也只有10000元左右。并且隨著回收技術的提高,可以實現回收液、回收砂和新液、新砂以1:1的比例混合使用,大大降低了硅片的生產成本,使得硅片切割廠家從09年以來對廢砂漿回收越來越愿意接受,加速了廢砂漿回收市場的啟動。
2、項目競爭優勢分析
廢砂漿回收主要分為在線回收和離線回收。
(1)在線回收是指運用在線回收機直接對廢砂漿進行離心分離,將雜質剔除的同時補充一定量的新液和新砂,然后直接循環利用。優點是通過在線回收機回收出來的直接就是砂漿,不用將液和砂分離,同時免去了物流等中間環節;缺點是通過回收之后砂漿的雜質還是不可能剔除的很精細,并且加工能力有限,一臺800萬的砂漿在線回收機,月加工能力最多只有60噸-100噸。
(2)離線回收是指通過建設廢砂漿回收處理廠來對廢砂漿進行分離加工。優點是可以回收出質量比較好的回收液和回收砂,規模投資成本相對較小,投資800萬人民幣可以建成一個年處理5000噸-8000噸的廢砂漿回收處理廠。缺點是物流等中間環節較多,但是,如果是為切片廠做配套,建在大型切片廠附近,就可以規避這些不便。
總之,離線回收項目,即通過建立回收工廠的模式在現有市場中更具有競爭力。
二、建設條件和工程進度分析
1、建設條件
由于廢砂漿回收項目在投入運營的過程中,涉及到比較高的物流成本,所以該項目在建設的過程中需要考慮營銷的輻射半徑,最理想的建設條件是建在某一家規模比較大的切片廠附近或者某一個切片產業集群附近,為其配套,形成經營聯合體。這樣不僅可以節省運營成本,還可以因成本降低而降低終端產品的價格,保持比較有競爭力的區域終端價,提高該項目的整體競爭力。
2、工程進度
以年處理5000噸廢砂漿的項目為例,整個項目從土建到投入運營三到五個月就可以完成。
三、技術原理與生產工藝流程
1、技術原理
目前國內比較成熟的工藝是將化工和礦業加工技術相融合,結合電子材料加工的特點,利用離心分離分散、化學清洗、絮凝、萃取等分離原理和方法,將廢砂漿中的雜質清除,得到合格的碳化硅微粉和切割液。
2、生產工藝流程
整個回收過程可分解為三個子過程(1)固液分離過程
利用硅粉比碳化硅微粉顆粒密度均小的特點,將廢砂漿分解為碳化硅微粉和含硅粉的切割液兩股物流。采用加分離劑的多級分離過程實現此分離。(2)液體回收過程
采用沉降和過濾相結合的方法,將含硅粉的切割液分離。首先將硅粉與切割液分離,為節約能量,采用多效蒸發技術。(3)碳化硅微粉回收過程
將多級分離中生產的精碳化硅加入適量的化學藥劑,化學處理后進行分級水洗,得到的濕碳化硅微粉干燥篩分后即為干燥碳化硅微粉。
3、設備(隱去)
四、投資回報分析
以年處理能力5000噸廢砂漿的項目為例。
1、成本
廠房、設備、以及技術轉讓等固定成本投資約800萬,流動資金200萬。
2、營業額
5000噸廢砂漿年處理能力的項目可以服務于30-40臺NTC442線切割機。根據目前市場上的廢砂漿回收返還比例計算,如果是為某一固定的大切片廠做配套,以30臺為例,月處理量是350噸廢砂漿,那么可以生產出140噸回收液和105噸回收砂。以收取回收加工費液8000元/噸,砂10000元/噸計算:
液的營業額為140噸×8000=1120000元/月
砂的營業額為105噸×10000=1050000元/月
即月營業額為2170000。
3、回報
由于在整個回收加工過程中,所有的固定投入就是人員工資、能源消耗、水和回收液以及回收砂在最后時候的添加劑等。以營業額的20%計算,即為434000元。得出月利潤即為1736000元.年利潤為20832000元。
投資回報率為208.32%,投資回報周期為4.6個月。
五、結論
總之,廢砂漿回收是目前乃至今后5年內太陽能光伏行業競爭壓力較低,利潤相對較高,投資回報周期較短的切實可行的項目。
六、建議
1、由于目前整個輔料市場,處于新液競爭激烈,回收方興未艾,再加之,國內的太陽能光伏市場已經逐漸由生產向消費轉型,新的市場正處于形成階段。因此,2009年-2010年是建設和啟動該項目的良好黃金契機。
2、介于廢砂漿回收是一個技術主導型的項目,因而,一定要充分考慮到回收技術的前瞻性和穩定性,選用成熟穩定的工藝,確保投產之后的產品質量具有強大的競爭優勢。
第五篇:對《太陽能晶硅片切割廢砂漿回收工藝研究》的評述
對《太陽能晶硅片切割廢砂漿回收工藝研究》項目的
評審建議
一、有關背景
1、硅片切割廢砂漿來源及成份
集成電路用基板、太陽能電池用基板的產品切割,一般用鋼絲帶動由碳化硅磨料構成砂漿對高純度單晶或多晶硅棒進行切割。太陽能光伏電池行業的發展帶動了整個晶硅生產、晶硅切片及晶硅切割廢砂漿回收利用行業的發展。
太陽能硅片切割液廢砂漿是硅片切割的必然產物,其組成為:聚乙二醇35%;碳化硅微粉33%;單晶硅微粉9%;水5%和組成切割液其它物質15%;有機膠粒;二氧化硅;金屬及金屬離子;破碎碳化硅微粉(色素和有機膠粒以及金屬及金屬離子和破碎碳化硅微粉3%)。
2、硅片切割廢液回用價值
廢砂漿中主要可回用的是聚乙二醇、碳化硅和單晶硅。每噸廢砂漿中含有8%~9%(重量)高純硅,也就是含有80kg~90kg單晶硅。(單晶硅主要用途是用作半導體材料和利用太陽能光伏發電、供熱等。)
每噸廢砂漿中含有35%聚乙二醇,也就含有350kg聚乙二醇。(聚乙二醇可用作環氧樹脂和聚乙烯醇的增韌劑。)
每噸廢砂漿中含有33%碳化硅微粉,即330kg碳化硅。(碳化硅主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產品中單晶硅、多晶硅和電子行業的壓電晶體等方面的研磨、拋光等。也可用做煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織的改良劑,或者可用做制造四氯化硅的原料,是硅樹脂工業的主要原料。)
將切割砂漿中高純硅粉、碳化硅和聚乙二醇提取出來,進一步用于制備單晶硅或多晶硅原料,還可以解決高純度硅資源短缺問題,對于資源有效回收利用是一個重要貢獻。
回收原料再利用的具體經濟價值應以當前市場價格進行測算。
3、主要回收分離技術
當前一般采用物理方法進行分離,即依據各成份的性質先進行固體和液體分離,再進行液體提純分離。
進行固體和液體分離的主要方法有:離心分離法、旋流分離、浮選法、虹吸法、過濾法、分級法、篩分法、電極法、超聲法。
液體提純分離的主要方法有:壓濾、膜過濾和蒸餾。
3.1 用于碳化硅微粉分離的方法
1)離心分離法。離心分離借助于離心力,使比重不同的物質進行分離的方法。由于離心機等設備可產生相當高的角速度,使離心力遠大于重力,于是溶液中的懸浮物便易于沉淀析出:又由于比重不同的物質所受到的離心力不同,從而沉降速度不同,能使比重不同的物質達到分離。目前生產廠家采用的設備有臥螺離心機,平板離心機,三足式離心機,主要用于聚乙二醇和碳化硅固液分離,以及碳化硅微粉中微小顆粒的分離,大約能將5μm以下的微粒分離。這3種分離設備有各自的特點,可互相配合使用。也可單一使用;
2)旋流分離法。漿液通過水壓力從旋流器內壁外側切向進入,在離心力的作用下,粗粒(重)度的固體顆粒旋轉向下,定量或不定量地從下部排渣口流出,而細粒(輕)度的固體顆粒(或清液)從溢流管內向上流出。目前廠家采用的多為小直徑旋流分離器;
3)浮選法。固體顆粒自身表面具有疏水性或經浮選藥劑作用產生或增強疏水性。疏水就是親油和親氣體,可在液,氣或水—油的界面發生聚集。本方法僅適用于特殊情況,以及單晶硅微粉的提純上,由于實際運用教少,加之浮選劑的難找,此處不加評述; 4)虹吸法。虹吸原理就是連通器的原理,加在密閉容器里液體上的壓強,處處都相等。而虹吸管里灌滿水,沒有氣,來水端水位高,出水口用手掌或其他物體封閉住。此時管內壓強處處相等。一切安置好后,打開出水口,雖然兩邊的大氣壓相等,但是來水端的水位高,壓強大,推動來水不斷流出出水口。本方法主要在河南地區廣泛使用,也稱自然沉降法主要適用1200號碳化硅微粉。對于1500目以上的碳化硅微粉,出現沉降速度慢,生產周期長,硅料比較嚴重的問題;
5)過濾法。液體穿過濾紙上的小孔,而固態物質留在濾紙上,從而使固體和液體分離。主要設備為壓濾機;
6)分級法。目前生產廠家使用的方法有水力分級和風力分級。水力分級為最原始可靠的方法,原理簡單,便與控制與分級,但投資大,控制設備儀器尤其是分級錐斗角度,進液口速度精度要求高。水力分級為最原始可靠的方法,原理簡單,便與控制與分級,但投資大,控制設備儀器精度要求高。雖然回用碳化硅微粉質量不如水力分級的好,但風力分級的碳化硅微粉也能滿足回用要求,并且投資小,故目前風力分級為大多數廠商采用;
7)篩分法。主要使用超聲波微粉震動篩,可將500目以上的大顆粒雜質及碳化硅微粉團聚物篩除。
3.2 用于聚乙二醇分離的方法
1)電極法。通常所謂離子選擇電極,是指帶有敏感膜的、能對離子或分子態物質有選擇性響應的電極,使用此類電極的分析法屬于電化學分析中的電位分析法;
2)吸附法。目前回收廠家采用方法為活性碳或硅藻土吸附。以及離子交換吸附; 3)膜過濾法。膜過濾是一種與膜孔徑大小相關的篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的分離和濃縮的目的。在廢砂漿回收利用中,主要用于去除聚乙二醇中的微量雜質及懸浮物;
4)蒸餾法。利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化并隨之使蒸汽部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬于傳質分離的單元操作。目前在廢砂漿回收中主要采用了單效及多效薄膜蒸發。
二、行業發展狀況及趨勢 2007年以來,全國先后出現了許多廢砂漿回收企業,使得廢砂漿回收技術不斷改進和完善。幾年來在硅片切割廢砂漿的回收利用方面物理分離提純方法得到了長足的進步,但全國回收企業技術參差不齊,仍存在許多問題,尤其是其中硅微粉的提純仍處于研發階段;污水處理回收企業仍等待著更加完善和好的物理分離提純方法出現等。
前文主要介紹了廢砂漿回收利用方面當前比較廣泛應用的物理方法,其他的還有化學處理法、電選處理法、電泳(電位)分離法等。
截至2012年底,國內晶硅切割廢砂漿回收利用的相關專利申請92項,申請量居于前三的是江蘇佳宇資源利用股份有限公司、連云港佳宇電子材料科技有限公司、江西賽維LDK太陽能高科技有限公司。
行業發展上,由于金剛線切割技術的發展,對傳統的砂漿切割工藝的應用產生替代,但一定時期內砂漿切割技術仍會繼續廣泛使用。
三、對申報項目的意見和建議
1、申報材料的完整性及合理性
(1)申報書在第一部分的《項目基本情況》授權專利欄注明了:發明專利0件;實用新型專利7件;在第四部分《第三方評價》之6“取得知識產權”項下注明是:發明專利二項,實用新型九項。以上兩處存在不一致問題。
(2)在申報書第五部分《經濟效益情況表》中的2011年9月-2014年9月的項目起止期內,項目累計新增利潤3833.62萬元,其中2013與2012、2014年1-10月兩個時間段相比,在銷售收入基本相當的情況下新增利潤相差較多,下附的計算依據中未見有合理說明。
(3)在《工業性試驗報告》的“結論”部分提到回收率80%以上;在《效益分析報告》的“社會效益分析”中提到回收率在85%,二者存在不一致問題,這將直接影響到經濟效益指標和項目評價。
2、申報項目的先進性、可行性和效益性
新大新材會同開封萬盛新材進行的《太陽能晶硅片切割廢砂漿回收工藝研究》項目,在技術研究和工藝路線的確定方面,與國內同行業其他企業和研究機構相比具有一定的先進性,實驗監測數據和知識產權、專利申請查新和批復情況也予以了佐證。
從項目工藝技術、產品市場價格、行業技術經濟發展等方面來看,其可行性較強,經濟效益相對明顯。
同時也應看到,該項目主要采取的技術工藝偏向物理方法,在綜合利用當代工業先進技術上還有改進余地,如可以進一步綜合利用化學方法和電學方法等,在控制上可以考慮開發以更加先進和通用的DCS控制技術替代PLC控制技術,以進一步提高有關參數的精確性。
3、建議:
從項目所處行業發展來看,該項目在技術上主要側重進行了物理方法的研究和試驗,取得了較好成果。建議繼續跟蹤行業發展方向和其他技術工藝路線的比較,進一步深入了解或探索化學方法、電泳(電位)方法等技術的發展進程和經濟可行性,以保持在該領域及行業的技術前瞻性和地位先進性。