晶硅片切割刃料细粉去除方法与流程

文档序号:11906517阅读:833来源:国知局

本发明属于晶硅片切割技术领域,具体涉及一种晶硅片切割刃料细粉去除方法。



背景技术:

晶硅片切割刃料是粒度通常介于5~15μm的较细小的碳化硅固体微粉颗粒,其质地坚硬且具有锋利的棱角,作为切割太阳能晶硅片电池片的刃料,将单晶硅和多晶硅切割成片。晶硅片切割刃料在雷蒙磨粉磨制备的过程中常常因过度粉磨造成低于粒度标准的细小碳化硅微粉颗粒——即细粉的产生,细粉的产生使得晶硅片切割刃料在切片使用的过程中切割性能下降,因此在生产过程中需要采取一定措施将晶硅片切割刃料中的细粉除去,从而得到粒度标准规定范围内的碳化硅微粉。目前晶硅片切割刃料除细粉常采用在溢流缸漂洗细粒的方式进行,利用碳化硅微粉不同粒度在水体中溢流出的速度不同,通过不断反复在溢流缸中加水漂洗细粒,并重复上述漂洗过程15~20次,才能最终将细粉除去。上述方式存在细粉去除周期长、细粉去除效率低、细粉难以去除彻底、水资源消耗量大的问题。



技术实现要素:

针对以上问题,本发明提供一种晶硅片切割刃料细粉去除方法,该方法周期短、细粉去除彻底、细粉去除效率高、水资源消耗量小。

为解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案实现:

设计一种晶硅片切割刃料细粉去除方法,包括下列步骤:

(1)将待去除细粉的晶硅片切割刃料通入高频震动筛;

(2)将筛松散后的晶硅片切割刃料通入分号机中进行预处理,具体步骤如下:

调节分号机的离心风机转速,使其转速为500~1000转/分;

调节分号机分级轮的转速,使加入分号机中的晶硅片切割刃料的细粉经分级轮侧向风选出来而除去,其它粒度较大的物料流向分级轮下方的下料管;

调节下料管侧壁的调风板开度进行二次风选;

由下料管流出的物料完成预处理,进入料仓储存;

(3)将料仓储存的晶硅片切割刃料与水按质量比1:(1~10)进行混合并搅拌均匀,得到料浆;

(4)将所得浆液泵入虹吸缸进行水分处理,具体步骤如下:

向虹吸缸的料浆中加入分散剂,并用搅拌器搅拌10~20分钟;

搅拌后静置沉降50~60分钟;

利用真空抽管,抽吸掉上层含细粉液体;

向虹吸缸中补水至抽吸前液位位置;

重复上述步骤~,并循环3~6次;

(5)将步骤(4)处理后的物料搅拌均匀,并泵入刮刀离心机进行离心脱水处理,然后将所得固体粉末进行烘干处理,即得去除细粉后的晶硅片切割刃料。

在上述技术方案中,步骤(1)在振动筛的高频振动下,将晶硅片切割刃料碳化硅微粉颗粒筛松散,避免微粉颗粒间团聚。步骤(2)中采用风选对细粉进行预处理,其中利用高速旋转的分级轮产生的风力以及不同大小颗粒自身不同重力相作用,保证细粉能够经分级轮风选出而除去,再经的调风板二次风选,使得外界空气由调风板进入下流管并形成向上的气流,吹动下料管处流经微粉中的细粉向上漂浮并最终由分级机侧向二次风选出而除去,达到进一步除去微粉中的细粉的目的。经过步骤(2)风选预处理,晶硅片切割刃料中的大部分细粉得到去除,并且细粉去除的速度快、周期短,细粉去除效率高,且该部分细粉的去除不需消耗水资源。经预处理后,晶硅片切割刃料中的细粉除去率达到颗粒数量百分比含量80%以上。步骤(4)水分处理利用同质材料不同粒度颗粒在水体中的沉降速度不同,使得不同粒度颗粒在水体中分层,再将细粉粒度层的液体抽取走并反复多次,实现去除晶硅片切割刃料中细粉颗粒的目的并且使得细粉去除的更加彻底。步骤(4)中加入分散剂可使颗粒间产生斥力,加速颗粒在水体中的分散,进而更好的在水体中分层,有利于细粉颗粒的去除并提高了细粉颗粒的去除效率,并可降低水资源的消耗。

优选的,步骤(1)中所述高频振动筛筛网目数为100~300目,其振动频率为100~200Hz。

优选的,步骤(2)中调节分号机分级轮的转速为2000~3000转/分。

优选的,步骤(2)中调节调风板开度为1/2~3/4。

优选的,步骤(4)中所述搅拌器转速为50~100转/分;所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠,其添加量为所处理晶硅片切割刃料重量的0.01~0.05%。

优选的,步骤(4)中所述真空抽管中的真空度为0.05~0.1MPa;抽吸位置位于虹吸缸由下而上1/2~3/4处。

优选的,步骤(3)和步骤(4)所述水为去离子水。

优选的,步骤(4)和步骤(5)所述泵为砂浆泵。

优选的,步骤(5)所述离心机转速为2000~3000转/分;所述烘干处理的温度为100~110℃。

本发明的积极有益效果在于:

本发明提供了晶硅片切割刃料细粉去除方法,细粉去除周期短、去除彻底、效率高、水资源消耗量小;该方法操作性强,细粉去除效率高,非常适用于工业化推广应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例来说明本发明的具体实施方式,但以下实施例只是用来详细说明本发明,并不以任何方式限制本发明的范围。以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明,均为常规仪器设备;所涉及的工业原料如无特别说明,均为市售常规工业原料。

实施例1:

按照下列步骤对晶硅片切割刃料细粉进行去除:

(1)先将待处理细粉的晶硅片切割刃料通入筛网目数为200目目、振动频率为150Hz的高频震动筛;

(2)再将筛松散后的晶硅片切割刃料通入分号机中进行风选,对晶硅片切割刃料中的细粉进行预处理,具体步骤如下:

调节分号机的离心风机转速,使其转速达到500转/分。

调节分号机分级轮的转速为2500转/分,使加入分号机中的晶硅片切割刃料细粉经分级轮侧向风选出来而除去,其它粒度较大的料流向分级轮下方的下料管。

调节下料管侧壁的调风板开度至1/2处进行二次风选。

由下料管流出的物料完成风选预处理,进入料仓储存。

(3)再将料仓储存的预处理后的晶硅片切割刃料与去离子水按质量比1:5的比例进行混合并搅拌均匀;

(4)将步骤(3)所得浆液通过砂浆泵泵入虹吸缸进行水分处理,具体步骤如下:

向虹吸缸的料浆中加入分散剂十二烷基苯磺酸钠,其添加量为虹吸缸中晶硅片切割刃料质量的0.03%。并用搅拌转速为100转/分搅拌器搅拌15分钟;

搅拌后静置沉降50分钟;

利用管中真空度为0.05MPa的真空抽管,将抽吸位置为虹吸缸由下而上3/4处以上的上层含细粉液体抽吸掉;

向虹吸缸中补入去离子水至抽吸前液位位置;

从复上述步骤~循环4次;

(5)将步骤(4)结束后的物料搅拌均匀并通过砂浆泵泵入转速为2000转/分的刮刀离心机进行离心脱水处理后,所得到的固体粉末在105℃条件下再进行烘干处理,所得即为去除细粉后的晶硅片切割刃料。

实施例2:

按与实施例1相同的方法对晶硅片切割刃料细粉进行去除,不同之处在于,步骤(2)中的离心风机转速为800转/分,步骤(2)中的分级轮的转速为2000转/分,步骤(2)中的调风板开度开至3/4处。步骤(4)中的分散剂十二烷基苯磺酸钠的添加量为虹吸缸中晶硅片切割刃料质量的0.05%,步骤(4)中的循环次数为3次。

实施例3:

按与实施例1相同的方法对晶硅片切割刃料细粉进行去除,不同之处在于,步骤(4)中的分散剂十二烷基苯磺酸钠的添加量为虹吸缸中晶硅片切割刃料质量的0.01%,步骤(4)中的循环次数为6次。

实施例4:

按与实施例1相同的方法对晶硅片切割刃料细粉进行去除,不同之处在于,步骤(5)的刮刀离心机的转速为2500转/分。

经过本发明实施例1~4方法对晶硅片切割刃料细粉进行去除处理后,所得晶硅片切割刃料的细粉数量百分比含量降至2%以下,相关粒度满足晶硅片切割刃料行业通用的JIS相关粒度标准,满足行业使用要求,并且本发明操作性强,本发明细粉去除彻底、细粉去除周期短、细粉去除效率高,并且水资源消耗量小,非常适用于工业化推广应用。

风选预处理的引入加快了细粉的去除速度,缩短了细粉去除周期,提高了细粉的去除效率,降低了细粉去除对水资源的消耗。去离子水的使用,增强了颗粒在水体中的分散性,有益于细粉的后继去除处理。分散剂的加入可防止颗粒团聚,便于颗粒在水体中分层,有利于细粉颗粒的去除并提高了细粉颗粒的去除效率。随着分散剂添加量由0.01~0.05%的增大,虹吸缸水分循环次数由6次降为3次,水资源的消耗进一步降低。另外同样情况下,添加分散剂比不加分散剂可减少30~40%的用水量,降低了细粉去除对水资源的消耗。

上面结合实施例对本发明作了详细的说明,但是,所属技术领域的技术人员能够理解,在不脱离本发明宗旨的前提下,还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更,形成多个具体的实施例,均为本发明的常见变化范围,在此不再一一详述。

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