一种peg废砂浆资源再生利用方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种PEG废砂浆资源再生利用方法，针对光伏企业太阳能硅片切片车间，线切割工序所产生的废砂浆中含有的聚乙二醇(简称PEG)切割液、碳化硅微粉磨料，粘度大，颗粒细，对环境造成污染巨大，废砂浆处理困难的实际问题，提出了一种全新的资源再生利用方法，不但实现废砂浆资源100%的循环利用，而且把废砂浆中影响切片精确度的杂质成分有效的去除，同时处理过程低能耗，零排污，具有非常高的经济效益及社会效益。
[0002]本发明是一种与切片产业生产过程配套的工艺方法，一旦投入使用，将改变光伏行业用污染环境换取市场的现状，为我国大力发展光伏产业，在国际市场占据更加有利地位提供了强大的技术支持。
【背景技术】
[0003]光伏产业在短短十四年，缔造了一个中国工业的传奇:1.具有全球竞争力，全球市场占有率超过50%。2.产能集中在民企。3.拥有自主品牌。中华民族曾经在电、发动机、计算机等科技革命上一次次落后于西方，可是，就是这一次，中国牢牢掌控了 65%的光伏产能和60%的全球市场份额。在2011年T0P10组件制造商中，中国大陆占据7家。也有舆论诟病光伏为“又一个毫无技术含量的劳动密集型制造业”，“绿色输海外，污染留中国”。客观的讲，从整个太阳能产业链来看，太阳能是没有污染、低耗能的。只是上游生产环节是有污染和非低碳的，2008年前，光伏行业高速发展，无数的废砂浆回收企业应运而生，简单的用水把PEG从碳化硅微粉表面清除，碳化硅微粉回收利用，废水中含有大量的PEG，蒸馏法回收PEG能耗极高，获得的PEG带入了自来水中的杂质离子，颜色发黄，含水率高，无法直接回用，必须和新的PEG浆料1:1勾兑后使用，高额的利润诱导下，有些回收设备差的小企业，为了追求高额利润，无数的PEG废水被偷排入河道，直到2008年以后，光伏行业的整体滑坡，99%的废砂浆在原料来源短缺，环保压力增大的情况下被迫关闭。
[0004]目前，光伏产业在经历了 2008年的重挫之后，又迎来了新的发展契机，劫后重生的产业发展趋势将势不可挡。
[0005]光伏产业生产技术经历了长达7年的技术沉淀，已经远非2008年生产过热时可比，但是废砂浆回收利用技术的停滞不前将严重制约行业的发展，解决废砂浆资源的循环利用问题，将具有极大的社会效益和经济效益。
【发明内容】
[0006]本发明主要针对上述问题，提供一种简单易操作，工业化程度高，低能耗，零污染排放的工艺方法，回收成本远低于原来的蒸馏法回收PEG (聚乙二醇)，不但有效成分完全回收，而且获得的PEG(聚乙二醇)不含水，不会对切片生产造成不利影响，可以100%投入再生产，本工艺的推广具有更高的经济效益及社会环境效益。
[0007]本发明涉及的原料为硅片切片车间，线切割工序所产生的废砂浆，其砂浆中含100%含量的PEG (聚乙二醇)70%、碳化硅微粉30%，二氧化硅粉少量，其他金属碎肩少量以下简称废砂浆。
[0008]本发明采用的工艺方案是:
[0009]1、在带搅拌的装置中，往PEG废砂浆中边搅拌边加入去离子水稀释，获得的砂浆悬浊液，搅拌均匀后，静置澄清，底部沉淀的碳化硅微粉浆从设备底部排泥口排出，上清液经过超滤系统排出碳化硅微粉浆，两部分碳化硅微粉浆合并后进入碳化硅微粉浆储罐，透过液为PEG水溶液，收集待用。
[0010]2、在带搅拌的装置中，往碳化硅微粉浆中加入脱水剂A，搅拌均匀，静置澄清后，底部排出再生碳化硅微粉浆，经真空干燥后，获得干燥的再生碳化硅微粉，经筛分后获得再生碳化硅微粉、二氧化硅微粉及金属微粉颗粒，同时回收脱水剂A ;上清液为PEG水溶液，收集待用。
[0011]3、在带搅拌的装置中，往PEG水溶液中搅拌加入脱水剂A进行脱水预处理，搅拌均匀后PEG溶液降温冷冻，待结冰后，过滤除去冰渣，滤液为PEG溶液，滤液中搅拌加入脱水剂B脱水，过滤回收脱水剂B后，滤液真空干燥，获得PEG无水再生浆，同时回收脱水剂A，循环使用；冰块自然升温，冰溶解后获得冰水作为真空干燥过程的换热器冷却水使用，升温后回流至去离子水储罐，循环使用。
【附图说明】
[0012]图1、图2、图3为本发明的工艺分步流程图。
[0013]本发明所涉及的工艺流程如图1所示，选择原料为硅片切片车间，线切割工序所产生的废砂浆。
[0014]1、如图1所示:废砂浆中加入去离子水稀释，搅拌均匀后静置澄清，设备底部排出碳化硅微粉浆，进入储罐收集待用；上清液超滤脱砂后，截留液为碳化硅微粉浆，透过液为PEG水溶液。两部分碳化硅微粉浆进入同一个储罐收集待用。
[0015]2、如图1所示，本发明采用超滤脱砂法分离PEG和碳化硅微粉，所选择的超滤膜孔径为 0.1 μπι ?1.0 μ??ο
[0016]3、如图2所示，图1所示工艺流程获得的碳化硅微粉浆，边搅拌边加入脱水剂Α，进行脱水预处理，搅拌均匀后，静置澄清，从设备底部排出不含PEG和水的再生碳化硅微粉浆，再生碳化硅微粉浆经过真空干燥后，获得干燥的碳化硅微粉，碳化硅微粉经过筛分后获得再生碳化硅微粉和二氧化硅微粉及其他金属微粉颗粒物。
[0017]4、如图2所示，再生碳化硅微粉浆真空干燥的同时，回收脱水剂Α。
[0018]5、如图2所示，碳化硅微粉浆脱水预处理后获得的上清液为PEG水溶液，回流至超滤系统进水罐，进行脱砂处理后，收集待用。
[0019]6、如图3所示，PEG水溶液边搅拌边加入脱水剂A进行脱水预处理，搅拌均匀后，快速制冷，直至结冰，制冷温度_18°C?-30°C。
[0020]7、如图3所示，过滤除冰将绝大部分水从PEG水溶液中除去，获得的冰渣溶解后获得的冰水可作为真空干燥时换热器的冷却水。
[0021]8、如图3所示，除去大部分水的PEG溶液中加入脱水剂B，搅拌均匀后，过滤，回收脱水剂B，滤液经过真空干燥后获得PEG无水再生浆，同时回收脱水剂A。
【具体实施方式】
[0022]取废砂浆1000L，加入搅拌罐内，边搅拌边加入3000L去离子水稀释，搅拌均匀后，静置澄清，底部排出碳化硅微粉浆约500L待用，上部排出上清液经过超滤脱砂后，截留液为碳化硅微粉浆，收集待用，透过液为PEG水溶液，约3500L。
[0023]碳化硅微粉浆500L加入搅拌罐内，边搅拌边加入脱水剂A约1000L，进行脱水预处理，搅拌均匀后静置澄清，底部排出再生碳化硅微粉浆1000L ;上清液为PEG水溶液，约500L，经过超滤脱砂后，收集待用；再生碳化硅微粉浆1000L经过真空干燥后获得干燥无水的碳化硅微粉约300Kg，经过筛分后，获得再生碳化硅微粉约300Kg、二氧化硅微粉少量及其他金属微粉颗粒微量；真空干燥，换热器冷凝回收脱水剂A约1000L。
[0024]PEG水溶液合并后，共计约4000L加入脱水剂A 3000L进行脱水预处理，搅拌均匀后，速冻至结冰为止，过滤除去冰澄，滤液为PEG溶液；冰澄溶解后作为真空干燥换热器冷却水，升温后，回流至去离子水储罐，循环使用；PEG溶液中加入脱水剂B，搅拌半个小时后，过滤，回收脱水剂B，滤液真空干燥后，获得PEG无水再生浆约700L，换热器冷凝回收脱水剂A约3000L。脱水剂B高温干燥后，脱水回用。
【主权项】
1.一种PEG废砂浆资源再生利用方法，在带搅拌的装置中，往PEG废砂浆中边搅拌边加入去离子水稀释，获得的砂浆悬浊液，搅拌均匀后，静置澄清，底部沉淀的碳化硅微粉浆从设备底部排泥口排出，上清液经过超滤系统排出碳化硅微粉浆，两部分碳化硅微粉浆合并后进入碳化硅微粉浆储罐，透过液为PEG水溶液，收集待用；在带搅拌的装置中，往碳化硅微粉浆中加入脱水剂A，搅拌均匀，静置澄清后，底部排出再生碳化硅微粉浆，经真空干燥后，获得干燥的碳化硅微粉，经筛分后获得再生碳化硅微粉、二氧化硅微粉及金属微粉颗粒，同时回收脱水剂A ;上清液为PEG水溶液，收集待用；在带搅拌的装置中，往PEG水溶液中搅拌加入脱水剂A进行脱水预处理，搅拌均匀后PEG溶液降温冷冻，待结冰后，过滤除去冰渣，滤液为PEG溶液，滤液中搅拌加入脱水剂B脱水，过滤回收脱水剂B后，滤液真空干燥，获得PEG无水再生浆，同时回收脱水剂A，循环使用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个带搅拌装置的容器中，将废砂浆用去离子水稀释，搅拌均匀后，静置澄清，对PEG和碳化硅微粉进行第一次分离。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，含有少量废砂的PEG水溶液，通过超滤系统精细脱砂处理，获得无砂的PEG水溶液，其中超滤系统的膜孔径选择在1.0微米?0.1微米。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个带搅拌装置的容器中，边搅拌边将脱水剂A加入碳化硅微粉浆中，搅拌均匀后，静置澄清，将碳化硅微粉表面的PEG全部脱除，随着上清液排出，碳化硅微粉浆从设备底部排出。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，干燥后的碳化硅微粉中含有的其他金属碎肩颗粒度较碳化硅微粉大，二氧化硅粉末及破碎的碳化硅微粉颗粒度较碳化硅微粉小，通过筛分的方法加以分离，获得可循环使用的再生碳化硅微粉，再生碳化硅微粉选择粒度为1200目?1500目，粒度超过1200目的为金属碎肩颗粒和小于1500目的为二氧化硅微粉。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在一个带有搅拌装置的容器中，往PEG水溶液中加入脱水剂A进行脱水预处理，搅拌均匀后快速降温冷冻，直至结冰，过滤除去冰渣，实现PEG和绝大部分水的分离，获得含有微量水的PEG溶液。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，含有微量水的PEG溶液中加入脱水剂B，边加边搅拌。
【专利摘要】一种PEG废砂浆资源再生利用方法，PEG废砂浆经过去离子水稀释后，静置澄清，底部排出碳化硅微粉浆，上清液经过超滤系统，截留碳化硅微粉，PEG随着水溶液透过膜孔，排出系统，实现碳化硅微粉和PEG的初步分离，初步分离获得的碳化硅微粉浆通过脱水剂A脱水，实现与PEG的彻底分离，经真空干燥、筛分后获得再生碳化硅微粉，PEG水溶液通过二次脱水处理，最终获得无水PEG再生浆。
【IPC分类】B09B3/00, B09B5/00
【公开号】CN104889132
【申请号】CN201510144982
【发明人】徐汇涛, 施冬梅
【申请人】上海涅磐环保科技发展有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月31日