一种硅料碱腐工艺及其碱腐工装的制作方法
【专利摘要】一种硅料碱腐工艺包括如下步骤：1、加温碱腐，2、中和脱碱，3、漂洗，4、挑选打磨。碱腐工装包括工装壳体，工装壳体顶部连接有排气管，排气管上安装有吸气泵，工装壳体上设有开关门，开关门顶部设有铰链，开关门通过铰链与工装壳体实现活动链接，开关门上设有观察窗，观察窗包括第一观察窗、第二观察窗和第三观察窗，观察窗底部设有通气孔和把手，工装壳体内部设有碱腐工作台，碱腐工作台上设有碱腐槽、中和槽以及漂洗槽，碱腐槽底部设有加热器，加热器位于工作台内部。通过设计新型的硅料碱腐槽设备，将原有回收硅料表面杂质群较难处理的硅料进行化学处理，从而达到生产要求。
【专利说明】
一种硅料碱腐工艺及其碱腐工装
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种硅料碱腐工艺，具体涉及发明一种硅料碱腐工艺及其碱腐工装。
【背景技术】
[0002]随着光伏行业的迅猛发展，国际行情的竞争压力，越来越多的硅料加工、铸锭企业要想生存唯有降低生产成本、提高硅料的铸锭的效率，增大回收硅料的利用率，怎样才能降低回收硅料的杂质含量，提高硅料的纯度及利用率，就需要关注细节，在细小的操作方面做改善，将生产过程中的损失降到最低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术缺点提供发明一种硅料碱腐工艺及其碱腐工装，本发明通过设计新型的硅料碱腐槽设备，将原有回收硅料表面杂质群较难处理的硅料进行化学处理，从而达到生产要求。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:
一种硅料碱腐工艺，其中，包括如下步骤:
1、加温碱腐，将需碱腐硅料放入浸泡篮中，将浸泡篮放置在碱腐工装内的碱腐槽内，在碱腐槽内注入碱溶液，碱溶液浸没待碱腐的硅料即可，对碱溶液进行加热，加热温度控制在90°C_100°C，加热时间为 150Min;
2、中和脱碱，将装有碱腐加热后硅料的浸泡篮放置于碱腐工装的中和槽内，中和槽内有摩尔浓度为47-49%的氢氟酸溶液，将硅料浸没在氢氟酸溶液l_2s即可，；
3、漂洗，将装有中和脱碱好的硅料的浸泡篮放置碱腐工装的漂洗槽内，漂洗槽内有纯水，将硅料浸没在纯水中进行漂洗脱酸，浸泡时间为I _2h;
4、挑选打磨，漂洗后硅料内的杂质群浮出表面，挑选杂质群较多的硅片进行打磨，将杂质群打磨掉即可。
[0005]—种硅料碱腐工装，其中，包括工装壳体，所述工装壳体底部呈方形筒体，顶部呈四方形棱台结构，所述工装壳体顶部中间位置连接有排气管，所述排气管上安装有吸气栗，所述工装壳体上设有开关门，所述开关门呈方形结构，所述开关门顶部设有铰链，所述开关门通过铰链与所述工装壳体实现活动链接，所述开关门上设有观察窗，所述观察窗呈方形结构，所述观察窗包括第一观察窗、第二观察窗和第三观察窗，所述观察窗底部设有通气孔和把手，所述工装壳体内部设有碱腐工作台，所述碱腐工作台上设有碱腐槽、中和槽以及漂洗槽，所述碱腐槽、中和槽及漂洗槽均呈方形凹槽结构，所述碱腐槽宽度LI >漂洗槽宽度L2>中和槽宽度L3;所述中和槽位于工作台中间位置，所述碱腐槽与所述漂洗槽分设工作两端，所述碱腐槽底部设有加热器，所述加热器位于所述工作台内部，所述第一观察窗位于所述碱腐槽上方位置，所述第二观察窗位于所述中和槽上方，所述第三观察窗位于所述漂洗槽上方。
[0006]上述发明一种硅料碱腐工装，其中，所述第一观察窗底部通气孔数量为8个。
[0007]上述发明一种硅料碱腐工装，其中，所述第二观察窗底部通气孔数量为4个。
[0008]上述发明一种硅料碱腐工装，其中，所述第三观察窗底部通气孔数量为8个。
[0009]本发明的有益效果为:
本发明是太阳能硅料表面处理技术，主要用于太阳能铸锭后回收硅料表面杂质群的处理。不会对回收硅料本身造成性质转变，降低硅料中杂质群的含量，提高硅料的质量，从而提高太阳能硅片的整体转化效率。本发明将带有杂质群的硅料浸没在碱溶液中，通过加热控制溶液的温度，以达到碱腐蚀的最佳效果，将硅料表面的杂质群腐蚀掉，再进行中和及漂洗打磨，从而降低回收硅料的杂质含量，提高回收硅料的纯度。
[0010]在使用过程中，碱腐槽用于配置碱溶液碱腐回收硅料，在作业过程中，碱腐槽需有加热功能，酸中和槽将碱腐好的回收硅料进行酸中和脱碱，漂洗槽将酸中和脱碱后的回收硅料进行漂洗，除去表面的酸残留。本发明通过设计新型的硅料碱腐槽设备，将原有回收硅料表面杂质群较难处理的硅料进行化学处理，降低生产成本、提高硅料的铸锭的效率，增大回收硅料的利用率，降低回收硅料的杂质含量，提高硅料的纯度及利用率。
[0011]顶部设有排风机构，通过吸气栗将碱腐时所产生的废气吸入排气管，通过排气管输送到下一步废气清洗流程，本发明工装壳体顶部采用四方形棱台结构，顶部倾斜结构有利于废气的排放与收集。
[0012]工装壳体上设有开关门，通过铰链实现开合，操作方便，特别设置多个观察窗，有利于对内部各个工作槽的观察与监控。观察窗底部设有通气孔，保证工作时工装内部气压稳定。
【附图说明】
[0013]图1为本发明结构图。
[0014]图2为本发明剖视图。
【具体实施方式】
[0015]如图所示发明一种硅料碱腐工装，其中，包括工装壳体I，所述工装壳体I底部呈方形筒体，顶部呈四方形棱台结构，所述工装壳体I顶部中间位置连接有排气管2，所述排气管2上安装有吸气栗3，所述工装壳体I上设有开关门4，所述开关门4呈方形结构，所述开关门4顶部设有铰链41，所述开关门4通过铰链41与所述工装壳体I实现活动链接，所述开关门4上设有观察窗5，所述观察窗5呈方形结构，所述观察窗5包括第一观察窗51、第二观察窗52和第三观察窗53，所述观察窗5底部设有通气孔6和把手7，所述工装壳体I内部设有碱腐工作台8，所述碱腐工作台8上设有碱腐槽81、中和槽82以及漂洗槽83，所述碱腐槽81、中和槽82及漂洗槽83均呈方形凹槽结构，所述碱腐槽宽度LI >漂洗槽宽度L2 >中和槽宽度L3;所述中和槽82位于工作台8中间位置，所述碱腐槽81与所述漂洗槽83分设工作两端，所述碱腐槽81底部设有加热器9，所述加热器9位于所述工作台8内部，所述第一观察窗51位于所述碱腐槽81上方位置，所述第二观察窗52位于所述中和槽82上方，所述第三观察窗53位于所述漂洗槽83上方。所述第一观察窗51底部通气孔6数量为8个。所述第二观察窗52底部通气孔6数量为4个。所述第三观察窗53底部通气孔6数量为8个。
[0016]实施例1 一种硅料碱腐工艺，其中，包括如下步骤:
1、制备碱溶液，将片状片碱与纯水按质量比I: 4的比例进行混合;使得片碱完全溶解与纯水中，得到碱溶液;片状片碱购自于天津渤天化工有限责任公司，产品型号为IS-1T-1，该种片碱产品含量(质量比)为恥0!1彡99%;恥(:1彡0.02%小6203彡0.005%;恥20)3彡0.5%;
2、加温碱腐，将需碱腐硅料放入浸泡篮中，将浸泡篮放置在碱腐工装内的碱腐槽内，在碱腐槽内注入碱溶液，碱溶液浸没待碱腐的硅料即可，对碱溶液进行加热，加热温度控制在95°C，加热时间为150Min;
3、中和脱碱，将装有碱腐加热后硅料的浸泡篮放置于碱腐工装的中和槽内，中和槽内有摩尔浓度为48%的氢氟酸溶液，将硅料浸没在氢氟酸溶液2s即可，氢氟酸溶液购自于昆山晶科微电子材料有限公司，纯度等级为分析纯；
4、漂洗，将装有中和脱碱好的硅料的浸泡篮放置碱腐工装的漂洗槽内，漂洗槽内有纯水，将硅料浸没在纯水中进行漂洗脱酸，浸泡时间为1.5h;
5、挑选打磨，漂洗后硅料内的杂质群浮出表面，挑选杂质群较多的硅片进行打磨，将杂质群打磨掉即可。
[0017]实施例2
1、制备碱溶液，将片状片碱与纯水按质量比1:3的比例进行混合;使得片碱完全溶解与纯水中，得到碱溶液;片状片碱购自于天津渤天化工有限责任公司，产品型号为IS-1T-1，该种片碱产品含量(质量比)为恥0!1彡99%;恥(:1彡0.02%小6203彡0.005%;恥20)3彡0.5%;
2、加温碱腐，将需碱腐硅料放入浸泡篮中，将浸泡篮放置在碱腐工装内的碱腐槽内，在碱腐槽内注入碱溶液，碱溶液浸没待碱腐的硅料即可，对碱溶液进行加热，加热温度控制在90°C，加热时间为150Min;
3、中和脱碱，将装有碱腐加热后硅料的浸泡篮放置于碱腐工装的中和槽内，中和槽内有摩尔浓度为47%的氢氟酸溶液，将硅料浸没在氢氟酸溶液I s即可，氢氟酸溶液购自于昆山晶科微电子材料有限公司，纯度等级为分析纯；
4、漂洗，将装有中和脱碱好的硅料的浸泡篮放置碱腐工装的漂洗槽内，漂洗槽内有纯水，将硅料浸没在纯水中进行漂洗脱酸，浸泡时间为Ih;
5、挑选打磨，漂洗后硅料内的杂质群浮出表面，挑选杂质群较多的硅片进行打磨，将杂质群打磨掉即可。
[0018]
实施例3
1、制备碱溶液，将片状片碱与纯水按质量比1:5的比例进行混合;使得片碱完全溶解与纯水中，得到碱溶液;片状片碱购自于天津渤天化工有限责任公司，产品型号为IS-1T-1，该种片碱产品含量(质量比)为恥0!1彡99%;恥(:1彡0.02%小6203彡0.005%;恥20)3彡0.5%;
2、加温碱腐，将需碱腐硅料放入浸泡篮中，将浸泡篮放置在碱腐工装内的碱腐槽内，在碱腐槽内注入碱溶液，碱溶液浸没待碱腐的硅料即可，对碱溶液进行加热，加热温度控制在100°C，加热时间为150Min;
3、中和脱碱，将装有碱腐加热后硅料的浸泡篮放置于碱腐工装的中和槽内，中和槽内有摩尔浓度为49%的氢氟酸溶液，将硅料浸没在氢氟酸溶液2s即可，氢氟酸溶液购自于昆山晶科微电子材料有限公司，纯度等级为分析纯； 4、漂洗，将装有中和脱碱好的硅料的浸泡篮放置碱腐工装的漂洗槽内，漂洗槽内有纯水，将硅料浸没在纯水中进行漂洗脱酸，浸泡时间为2h;
5、挑选打磨，漂洗后硅料内的杂质群浮出表面，挑选杂质群较多的硅片进行打磨，将杂质群打磨掉即可。
[0019]
实施例4
1、制备碱溶液，将K0H、Na0H与纯水按质量比1:2:7的比例进行混合;使得K0H、Na0H完全溶解与纯水中，得到碱溶液；
2、加温碱腐，将需碱腐硅料放入浸泡篮中，将浸泡篮放置在碱腐工装内的碱腐槽内，在碱腐槽内注入碱溶液，碱溶液浸没待碱腐的硅料即可，对碱溶液进行加热，加热温度控制在100°C，加热时间为150Min;
3、中和脱碱，将装有碱腐加热后硅料的浸泡篮放置于碱腐工装的中和槽内，中和槽内有摩尔浓度为49%的氢氟酸溶液，将硅料浸没在氢氟酸溶液2s即可，氢氟酸溶液购自于昆山晶科微电子材料有限公司，纯度等级为分析纯；
4、漂洗，将装有中和脱碱好的硅料的浸泡篮放置碱腐工装的漂洗槽内，漂洗槽内有纯水，将硅料浸没在纯水中进行漂洗脱酸，浸泡时间为2h;
5、挑选打磨，漂洗后硅料内的杂质群浮出表面，挑选杂质群较多的硅片进行打磨，将杂质群打磨掉即可。
[0020]
本发明的有益效果为:
本发明是太阳能硅料表面处理技术，主要用于太阳能铸锭后回收硅料表面杂质群的处理。不会对回收硅料本身造成性质转变，降低硅料中杂质群的含量，提高硅料的质量，从而提高太阳能硅片的整体转化效率。本发明将带有杂质群的硅料浸没在碱溶液中，通过加热控制溶液的温度，以达到碱腐蚀的最佳效果，将硅料表面的杂质群腐蚀掉，再进行中和及漂洗打磨，从而降低回收硅料的杂质含量，提高回收硅料的纯度。
[0021]在使用过程中，碱腐槽用于配置碱溶液碱腐回收硅料，在作业过程中，碱腐槽需有加热功能，酸中和槽将碱腐好的回收硅料进行酸中和脱碱，漂洗槽将酸中和脱碱后的回收硅料进行漂洗，除去表面的酸残留。本发明通过设计新型的硅料碱腐槽设备，将原有回收硅料表面杂质群较难处理的硅料进行化学处理，降低生产成本、提高硅料的铸锭的效率，增大回收硅料的利用率，降低回收硅料的杂质含量，提高硅料的纯度及利用率。
[0022]顶部设有排风机构，通过吸气栗将碱腐时所产生的废气吸入排气管，通过排气管输送到下一步废气清洗流程，本发明工装壳体顶部采用四方形棱台结构，顶部倾斜结构有利于废气的排放与收集。
[0023]工装壳体上设有开关门，通过铰链实现开合，操作方便，特别设置多个观察窗，有利于对内部各个工作槽的观察与监控。观察窗底部设有通气孔，保证工作时工装内部气压稳定。
[0024]这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。
【主权项】
1.一种硅料碱腐工艺，其特征在于，包括如下步骤: 加温碱腐，将需碱腐硅料放入浸泡篮中，将浸泡篮放置在碱腐工装内的碱腐槽内，在碱腐槽内注入碱溶液，碱溶液浸没待碱腐的硅料即可，对碱溶液进行加热，加热温度控制在90°C_100°C，加热时间为 150Min; 中和脱碱，将装有碱腐加热后硅料的浸泡篮放置于碱腐工装的中和槽内，中和槽内有摩尔浓度为47-49%的氢氟酸溶液，将硅料浸没在氢氟酸溶液l-2s即可，； 漂洗，将装有中和脱碱好的硅料的浸泡篮放置碱腐工装的漂洗槽内，漂洗槽内有纯水，将硅料浸没在纯水中进行漂洗脱酸，浸泡时间为I _2h; 挑选打磨，漂洗后硅料内的杂质群浮出表面，挑选杂质群较多的硅片进行打磨，将杂质群打磨掉即可。2.一种硅料碱腐工装，其特征在于，包括工装壳体，所述工装壳体底部呈方形筒体，顶部呈四方形棱台结构，所述工装壳体顶部中间位置连接有排气管，所述排气管上安装有吸气栗，所述工装壳体上设有开关门，所述开关门呈方形结构，所述开关门顶部设有铰链，所述开关门通过铰链与所述工装壳体实现活动链接，所述开关门上设有观察窗，所述观察窗呈方形结构，所述观察窗包括第一观察窗、第二观察窗和第三观察窗，所述观察窗底部设有通气孔和把手，所述工装壳体内部设有碱腐工作台，所述碱腐工作台上设有碱腐槽、中和槽以及漂洗槽，所述碱腐槽、中和槽及漂洗槽均呈方形凹槽结构，所述碱腐槽宽度Ll>漂洗槽宽度L2>中和槽宽度L3;所述中和槽位于工作台中间位置，所述碱腐槽与所述漂洗槽分设工作两端，所述碱腐槽底部设有加热器，所述加热器位于所述工作台内部，所述第一观察窗位于所述碱腐槽上方位置，所述第二观察窗位于所述中和槽上方，所述第三观察窗位于所述漂洗槽上方。3.如权利要求2所述的一种新型的硅料碱腐工装，其特征在于，所述第一观察窗底部通气孔数量为8个。4.如权利要求2所述的一种新型的硅料碱腐工装，其特征在于，所述第二观察窗底部通气孔数量为4个。5.如权利要求2所述的一种新型的硅料碱腐工装，其特征在于，所述第三观察窗底部通气孔数量为8个。
【文档编号】C23F1/32GK105887087SQ201610395932
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】冯俊, 梅森, 汤乔境, 陈董良, 王禄宝
【申请人】镇江环太硅科技有限公司