浆料回收工艺及流程

1、浆料回收工艺及流程浆料回收工艺及流程 内部资料、请勿外传设设 备备 工工 程程 部部目目 录录1.浆料回收产业发展概述浆料回收产业发展概述2.浆料回收工艺的分类和主要特点浆料回收工艺的分类和主要特点3.SIC3.SIC和切割液的性能特点和切割液的性能特点4.浆料回收工艺流程浆料回收工艺流程5.工艺流程中的问题和改进方向工艺流程中的问题和改进方向1.1 1.1 浆料简介浆料简介什么是浆料什么是浆料 浆料是太阳能硅片切割液的通俗叫法浆料是太阳能硅片切割液的通俗叫法. . 主要成分是由一升聚乙二醇主要成分是由一升聚乙二醇(PEG)(PEG)配一公斤配一公斤碳化硅碳化硅(SIC)(SIC)微粉混合而成

2、微粉混合而成. .废浆料的主要成分废浆料的主要成分: :PEG,PEG,水份约水份约1.5%1.5%NP.SICNP.SIC约占固体约占固体68%,SP.SIC68%,SP.SIC约占固体约占固体10%10%FeFe粉约占固体粉约占固体5%,SI5%,SI粉约占固体粉约占固体17%17%1.2 1.2 浆料的作用浆料的作用碳化硅对硅片的切割碳化硅对硅片的切割PEGPEG起悬浮起悬浮SICSIC和带走切割产生的热量和带走切割产生的热量在钢线高速运转时进行润滑在钢线高速运转时进行润滑在硅片表面形成保护膜在硅片表面形成保护膜带走切割产生的大量硅粉带走切割产生的大量硅粉1.3 1.3 为什么要进行浆料

3、回收为什么要进行浆料回收 废砂浆严重污染环境废砂浆严重污染环境 发达国家限制发达国家限制SICSIC的生产的生产 太阳能产业的迅猛发展太阳能产业的迅猛发展, ,带动砂浆的巨大带动砂浆的巨大需求需求 降低硅片生产成本需要降低硅片生产成本需要 循环经济发展需要循环经济发展需要1.4 1.4 主要浆料回收企业主要浆料回收企业 20012001年年, ,无锡尚德太阳能电力有限公司创立无锡尚德太阳能电力有限公司创立, ,拉开了国内太阳能产业发展的大幕拉开了国内太阳能产业发展的大幕. . 20052005年年, ,德国赛锡集团在无锡建立赛锡科技德国赛锡集团在无锡建立赛锡科技( (无锡无锡) )有限公司有限

4、公司. . 江苏连云港佳宇电子科技材料有限公司江苏连云港佳宇电子科技材料有限公司 河南新大新材科技有限公司河南新大新材科技有限公司 扬州麦拓卡夫特浆料回收有限公司扬州麦拓卡夫特浆料回收有限公司 北京华研精粹科技有限公司北京华研精粹科技有限公司 广州千松科技有限公司广州千松科技有限公司2.1 2.1 浆料回收工艺分类浆料回收工艺分类从分离方法上分类从分离方法上分类 纯物理法纯物理法 物理化学综合法物理化学综合法从回收方式上分类从回收方式上分类 在线回收在线回收 离线回收离线回收2.2 2.2 回收工艺的主要特点回收工艺的主要特点纯物理法纯物理法固液分离SIC分级杂质分离PEG过滤提纯浓缩脱水 物

5、理化学综合法物理化学综合法固液分离化学反应干燥分级PEG过滤提纯浓缩脱水2.3 2.3 在线回收在线回收主要通过离心分离手段先固液分离,然后再分离出小颗粒杂质,最后将大颗粒和液体混合,掺入部分新砂新液,供生产切割使用.2.4 2.4 在线回收的工艺特点在线回收的工艺特点优点优点: :流程简单流程简单, ,回收自动化程度高回收自动化程度高, ,维护成本维护成本低低, ,基本不产生污染基本不产生污染. .缺点缺点: :无法将固体中的硅粉和铁粉完全去除无法将固体中的硅粉和铁粉完全去除, ,大颗粒杂质和水份也无法去除大颗粒杂质和水份也无法去除, ,很难保证硅很难保证硅片切割品质片切割品质, ,出现问题

6、也很难分析具体产生出现问题也很难分析具体产生原因原因. .2.5 2.5 离线回收离线回收离线回收是指通过建设废砂浆回收处理厂来对废砂浆进行固液彻底分离加工.2.6 2.6 离线回收的工艺特点离线回收的工艺特点优点优点: :可以将砂浆中的杂质完全剔除，回收出质量比较好的回收液和回收砂，且规模投资成本相对较小.缺点缺点: :工艺及生产设备还不成熟，维护成本高，生产过程产生废物排放。新浆料运到工厂还需要一定的物流环节.3.1 SIC3.1 SIC简介简介SIC(碳化硅) 分子式为SiC，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉. 结构为六方晶体，比重为3.203.25，显微硬度为2840332

7、0kg/mm2. 化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好.3.2 SIC3.2 SIC的标准的标准 标准有：国标、日标、欧标。市场上主要以国标和日标为主流，出口则以日标为主。 常用SIC牌号有JIS#800、JIS#1000、JIS1200、JIS#1500、JIS#2000 我公司设备主要使用JIS#1200、JIS#1500。3.3 3.3 切割液的分类切割液的分类 油性切割液:早期多线切割机主要有MB和HCT,瑞士线切割机的系统思维特别强调动力与环保,使得这类机器在切割过程中对砂浆粘度的要求比较高，最直接的体现就是要用油性的切割液. 水性切割液:为适应了追求效率的高速发展的太

8、阳能硅片切割行业,修改瑞士切割机,减小了机器功率和切割速度,开发出水性切割液.机器有NTC和安永.3.4 3.4 聚乙二醇聚乙二醇(PEG)(PEG)的物理特性的物理特性 也称聚乙二醇醚,是由环氧乙烷与水或乙二醇为原料通过逐步加成反应而生成，其原材料主要来源于石油制品。 分子量200-700时为白色或透明的粘稠液体,1000-2000时为蜡质半硬固体,3000-20000时为坚硬的蜡状固体.聚乙二醇(PEG)为低毒无刺激性聚合物. 相对密度:液体1.127-1.128g/cm2。固体1.17-1.215 g/cm2.3.5 3.5 聚乙二醇聚乙二醇(PEG)(PEG)的吸水性和氧化性的吸水性和

9、氧化性 聚乙二醇（PEG）具有很强的吸水性，在常温条件下可从空气中吸收水分，液体可与水任意比例混溶. 聚乙二醇（PEG）属非离子型聚合物，在正常条件下是稳定的，在120或更高温度下能与空气中的氧发生氧化作用，用二氧化碳或氮等惰性气体保护，在200-240也不发生变化，当升至300左右，分子链节发生断裂而降解.3.6 3.6 聚乙二醇的水污染问题聚乙二醇的水污染问题聚乙二醇虽然是一种温和低毒的物质聚乙二醇虽然是一种温和低毒的物质, ,但却是但却是一种难以生化处理的物质一种难以生化处理的物质. .分子量越高分子量越高, ,越越难以降解难以降解, ,此类有机物进入水体被好氧微生此类有机物进入水体被好

10、氧微生物分解时物分解时, ,将消耗大量溶解氧将消耗大量溶解氧, ,造成水体严造成水体严重缺氧重缺氧, ,从而造成水污染从而造成水污染. .3.7 3.7 水性切割液水性切割液主要应用于日本多线切割机主要应用于日本多线切割机 对碳化硅具有高悬浮性，能有效降低表面张力，减少摩擦力. 较强的化学作用降低机械作用，有效降低晶片损伤，光洁度好. 易清洗，无残留 黏度低,容易回收,可多次循环使用. 切割速度较低.4.1 4.1 浆料回收设备分类浆料回收设备分类 固液分离设备:压滤机,离心机,管式过滤器 罐釜容器:加热罐,调浆罐,反应罐 烘干装置:回转窑 SIC分级:气流分级机 PEG除水:三效蒸发器4.2

11、 4.2 压滤机压滤机 压滤机:由滤框和很多个滤板组成,滤板表面有滤布,滤板的中间和边角上有通孔,有中间输入原浆,滤渣在滤布表面形成滤饼层,液体通过滤饼层和滤布排出.打开滤板,卸除滤饼.4.3 4.3 离心机离心机离心机:中间转子高速旋转,将物料甩下四周,在转鼓表面的滤布上形成滤饼层,液体在强大的离心力下从滤饼层的小孔中分离出去,固体保留在转鼓上.4.4 4.4 管式精密过滤器管式精密过滤器管式精密过滤器:容器中排列有大量中空的滤芯,用泵将物料打入容器,固体物质在滤芯表面形成一层滤饼层,液体在压力作用下通过滤饼层和滤芯孔眼透过滤芯排出,滤饼在气体反吹下掉落.4.5 4.5 罐釜罐釜加热罐调浆罐

12、反应罐酸碱储罐4.6 4.6 干燥分级干燥分级回转干燥窑气流分级机4.7 4.7 三效浓缩蒸发器三效浓缩蒸发器三效浓缩蒸发器三效浓缩蒸发器:PEG:PEG在在负压状态下进行水分蒸负压状态下进行水分蒸发发. .蒸汽可以充分利用蒸汽可以充分利用, ,三效蒸发罐三效蒸发罐,二效罐比一效负压高二效罐比一效负压高,三效比二三效比二效罐负压高效罐负压高,这样一效出来的冷凝蒸汽可以进这样一效出来的冷凝蒸汽可以进入二效罐加热入二效罐加热,二效罐出来的整齐可以进入到二效罐出来的整齐可以进入到三效罐加热三效罐加热,蒸汽利用率高蒸汽利用率高.4.8 4.8 工艺流程图工艺流程图废砂浆固渣搅拌均匀加热调浆滤液PEGS

13、IC渣成品浓缩脱水 压滤管式过滤回用水力旋流分选硅粉压滤打包二次压滤调浆滤液回用4.9 4.9 工艺流程图工艺流程图碱反应压滤滤液排出滤渣调浆酸反应两次压滤离心过滤烘干分选成品包装滤液回用滤液回用5.1 5.1 工艺流程中的问题工艺流程中的问题流程中需注意的问题: 废砂浆必须充分搅拌,将块状物打散,搅拌均匀. 废砂浆加热后第一次压滤应尽量压干,防止漏料. 进水力旋流器物料需用振动筛过滤,保证无大颗粒团聚. 原浆区的液体尽量回用不外排,否则容易造成环境污染.5.1 5.1 工艺流程中的问题工艺流程中的问题碱反应后的上层液体需排出,否则容易污染SIC.回转窑的生产必须配合分级机的生产,否则容易造成

14、生产不协调,产生粉尘污染.PEG过滤产生的滤渣主要物质是SIC,必须回用,不能外排.5.2 5.2 工艺改进点工艺改进点 水力旋流器磨损快水力旋流器磨损快, ,进料要求过高进料要求过高. . 原浆区原浆区PEGPEG回收率不够高回收率不够高, ,造成废水排放造成废水排放. . 回转窑烘干方式太落后回转窑烘干方式太落后, ,能耗高且粉尘大能耗高且粉尘大. . 分级机无法一次分级出两个合格产品分级机无法一次分级出两个合格产品. . 管式过滤器中管式过滤器中PEPE管需经常浸泡清洗管需经常浸泡清洗, ,劳动量劳动量较大较大. .5.3 5.3 环保解决方案环保解决方案废水、废气、废渣、粉尘处理废水、废气、废渣、粉尘处理: : 废水有