一种晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统。
【背景技术】
[0002]硅片切割是电子工业主要原材料一硅片(晶圆)生产的上游关键技术，切割的质量与规模直接影响到整个产业链的后续生产。在电子工业中，对硅片的需求主要表现在太阳能光伏发电和集成电路等半导体产业上。晶体硅片是制作光伏太阳能电池的主要材料，每生产I丽的太阳能电池组件需要17吨左右的原料。Clean Edge预计，全球太阳能发电市场的规模将从2005年的110亿美元猛进增到2015年的510亿美元，以芯片著名的“硅谷”将被“太阳谷”所取代。显然太阳能产业的迅猛发展需要更多的硅原料及切割设备来支撑。
[0003]硅片加工工艺流程一般经过晶体生长、切断、外径滚磨、平边、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装等阶段。在整个切割过程中，切割液(PEG)具有重要作用，然而，随着人们对环境保护的重视，如何处理切割液在切割完毕后所产生的废砂浆，日益成为人们研宄的重点。
[0004]晶硅线切割废砂浆是一种灰黑色粘稠固液混合体，含有碳化硅，硅粉，铁，聚乙二醇，水杂质等。略有吸湿性，不易挥发，化学性质稳定，能溶于水，难燃，按危险化学废弃物运输，密封贮存。
[0005]如何利用晶硅线切割废浆料，再生切割液(聚乙二醇)、碳化硅、陶瓷细粉材料，是近年来急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0006]为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，用于对废砂浆中切割液(聚乙二醇)再生过程中的浆料离子交换处理，提高废砂浆再生效率。
[0007]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0008]一种晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，包括如下装置:阳离子交换柱，其上部进液口通过管道接有切割液；第一阴离子交换柱，其上部进液口与所述阳离子交换柱出液口管道连接；第二阴离子交换柱，其上部进液口与所述第一阴离子交换柱出液口管道相连；一提纯液收集罐，其进液口与所述第二阴离子交换柱出液口管道连接；一废液收集罐，其进液口分别与所述阳离子交换柱及第一、第二阴离子交换柱底部废液出口管道连接；配酸罐，其进液口接酸液，出液口通过酸液循环泵与所述阳离子交换柱进液口连通；配碱罐，其进液口接碱液和/或去离子水，出液口通过碱液循环泵分别与所述第一、第二阴离子交换柱上部进液口管道连接。
[0009]进一步，所述配酸罐出液口和进液口通过酸液循环泵循环连接。
[0010]另，所述配碱罐出液口和进液口通过碱液循环泵循环连接。
[0011]另有，所述各装置之间连接的管道上均设有控制阀。
[0012]再，所述控制阀为球阀。
[0013]再有，所述阳离子交换柱出液口与第一阴离子交换柱进液口相连的管道上、第一阴离子交换柱出液口与第二阴离子交换柱进液口相连的管道上、第二阴离子交换柱出液管道上均设置有导电率监测表。
[0014]另，所述第一阴离子交换柱出液口与第二阴离子交换柱进液口相连的管道上、第二阴离子交换柱出液管道上分别设置有流量计。
[0015]本实用新型有益效果在于:
[0016]通过设置阳离子柱和2个阴离子柱，对浆料进行离子交换处理，且能够对阳离子柱和2个阴离子柱再生，延长使用寿命，设置流量和导电率监控表，提升离子交换效率，避免浪费。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]参见图1，本实用新型所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，包括如下装置:阳离子交换柱1，其上部进液口通过管道接有切割液；第一阴离子交换柱2，其上部进液口与所述阳离子交换I柱出液口管道连接；第二阴离子交换柱3，其上部进液口与所述第一阴离子交换柱2出液口管道相连；一提纯液收集罐4，其进液口与所述第二阴离子交换柱3出液口管道连接；一废液收集罐5，其进液口分别与所述阳离子交换柱I及第一、第二阴离子交换柱2、3底部废液出口管道连接；配酸罐6，其进液口接酸液，出液口通过酸液循环泵61与所述阳离子交换柱I进液口连通；配碱罐7，其进液口接碱液和/或去离子水，出液口通过碱液循环泵71分别与所述第一、第二阴离子交换柱2、3上部进液口管道连接。
[0019]进一步，所述配酸罐6出液口和进液口通过酸液循环泵61循环连接。
[0020]另，所述配碱罐7出液口和进液口通过碱液循环泵71循环连接。
[0021]另有，所述各装置之间连接的管道上均设有控制阀8。
[0022]再，所述控制阀8为球阀。
[0023]再有，所述阳离子交换柱I出液口与第一阴离子交换柱2进液口相连的管道上、第一阴离子交换柱2出液口与第二阴离子交换柱3进液口相连的管道上、第二阴离子交换柱3出液管道上均设置有导电率监测表9。
[0024]另，所述第一阴离子交换柱2出液口与第二阴离子交换柱3进液口相连的管道上、第二阴离子交换柱3出液管道上分别设置有流量计10。
[0025]本实用新型所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统使用方式如下:
[0026]将切割液用泵从送入阳离子交换柱I进液口，进柱的液体压力控制在彡0.2MPa，之后依次进入第一、第二阴离子交换柱2、3，通过调节供料口的阀门调解物料流量，过柱流量控制在4?8T/hr之间；
[0027]处理过程中，随时通过导电率监测表9监控从第一、第二阴离子交换柱2、3出来的物料的电导率，要求出料电导率< 10 μ S/cm。超过此范围则停止进料，进行树脂再生。
[0028]阳离子交换柱的再生:
[0029]在配酸罐6中加入4T去离子水稀释，然后加入80kg的硫酸，启动酸液循环泵61，匀化溶液；
[0030]用酸液循环泵61将酸从阳离子交换柱I上部送入，控制阳离子交换柱I下部的酸的流量，保证4T的酸液在I小时内流完；
[0031]在酸液送入阳离子交换柱I过程中，监测流出液变为酸性的时间，酸液进完后，补充去尚水，保持流量，时间为20分钟。
[0032]阴离子树脂的再生:
[0033]在配碱罐7中加入80kg的氢氧化钠，然后加入4T去离子水稀释，启动碱液循环泵71，匀化溶液；
[0034]用碱液循环泵71将碱液分别从阴离子柱上部送入，控制阴离子柱下部的碱的流量，保证4T的碱液在I小时时流完；
[0035]在碱液送入阴离子柱过程中，监测流出液变为碱性的时间，碱液送完后，补充去离水，保持流量，时间为20分钟；
[0036]去离子水冲洗:将去离子水从第一、第二阴离子交换柱2、3进液口送入进行反冲洗，冲洗速度为4.5吨/小时，冲洗20?30分钟，当从第一、第二阴离子交换柱中出来的水的PH值在7~9之间时，停止冲洗，再生完成，再生后的树脂应完全浸在水中。
[0037]需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
【主权项】
1.一种晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，其特征在于，包括如下装置: 阳离子交换柱，其上部进液口通过管道接有切割液； 第一阴离子交换柱，其上部进液口与所述阳离子交换柱出液口管道连接； 第二阴离子交换柱，其上部进液口与所述第一阴离子交换柱出液口管道相连； 一提纯液收集罐，其进液口与所述第二阴离子交换柱出液口管道连接； 一废液收集罐，其进液口分别与所述阳离子交换柱及第一、第二阴离子交换柱底部废液出口管道连接； 配酸罐，其进液口接酸液，出液口通过酸液循环泵与所述阳离子交换柱进液口连通； 配碱罐，其进液口接碱液和/或去离子水，出液口通过碱液循环泵分别与所述第一、第二阴离子交换柱上部进液口管道连接。
2.根据权利要求1所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，其特征在于，所述配酸罐出液口和进液口通过酸液循环泵循环连接。
3.根据权利要求1所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，其特征在于，所述配碱罐出液口和进液口通过碱液循环泵循环连接。
4.根据权利要求1所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，其特征在于，所述各装置之间连接的管道上均设有控制阀。
5.根据权利要求4所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，其特征在于，所述控制阀为球阀。
6.根据权利要求1所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，其特征在于，所述阳离子交换柱出液口与第一阴离子交换柱进液口相连的管道上、第一阴离子交换柱出液口与第二阴离子交换柱进液口相连的管道上、第二阴离子交换柱出液管道上均设置有导电率监测表。
7.根据权利要求1所述的晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，其特征在于，所述第一阴离子交换柱出液口与第二阴离子交换柱进液口相连的管道上、第二阴离子交换柱出液管道上分别设置有流量计。
【专利摘要】一种晶硅切割废砂浆中切割液离子交换系统，包括：阳离子交换柱，上部进液口通过管道接有切割液；第一阴离子交换柱，进液口与阳离子交换柱出液口管道连接；第二阴离子交换柱，进液口与第一阴离子交换柱出液口管道相连；提纯液收集罐，进液口与第二阴离子交换柱出液口管道连接；废液收集罐，进液口分别与阳离子交换柱及第一、第二阴离子交换柱底部废液出口管道连接；配酸罐，进液口接酸液，出液口通过酸液循环泵与阳离子交换柱进液口连通；配碱罐，进液口接碱液和/或去离子水，出液口通过碱液循环泵分别与第一、第二阴离子交换柱上部进液口管道连接。所述离子交换系统用于对废砂浆中切割液再生过程中的浆料离子交换处理，提高废砂浆再生效率。
【IPC分类】B01J47-02, C10M175-00, B01J49-00
【公开号】CN204522987
【申请号】CN201520127302
【发明人】吴琼, 黄志斌, 唐彦文
【申请人】徐州吉兴新材料有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月5日