一种物理法硅泥提纯工艺的制作方法

本发明属于硅泥提纯，具体涉及一种物理法硅泥提纯工艺。

背景技术：

1、硅锭或单晶硅棒在利用金刚线开方加工成小方锭，小方锭进一步加工形成电池所需的硅片。在整个加工过程中产生大量的硅泥，硅泥一般非常细小，硅泥是黑色极细粉末，颗粒尺度0.5～5 µm。在切割液中含有聚乙二醇、表面活性剂、螯合剂、去离子水和油酸二乙醇酰胺硼酸酯等有机物。硅泥经切片厂家过滤挤压部分水分后，其含水量为50%左右。用于切片的硅料纯度一般在99.999%以上，硅泥的纯度约95～99%。其杂质主要为切割液中的有机物以及金刚线上的各类金属杂质，具有代表性的金属杂质如fe、al、ca、ni、ga、ti和mg等元素，每个金属杂质含量由几十ppm到几千ppm不等。

2、在对硅泥进行提纯时，一般通过化学反应过滤提纯，由于这些杂质在硅泥颗粒的表面，而不是在硅泥颗粒的内部，缺乏一种结合硅泥特性的高效物理法硅泥提纯工艺。

技术实现思路

1、本发明提供一种物理法硅泥提纯工艺，通过物理法提纯工艺，将硅泥表面的杂质剥离硅泥表面，然后通过清洗液将杂质和有机物去除，得到高纯的硅泥，充分利用杂质在硅泥颗粒表面的特性，做到高质高效的提纯，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物理法硅泥提纯工艺，包括如下步骤：

3、s1、选取硅泥原料；

4、s2、把硅泥放入分散机内，添加纯水初步溶解分散硅泥，去除重金属离子、水垢、水碱及细菌微生物等污染物；

5、s3、搅拌溶解，将搅拌分散后的硅泥分批次转移至搅拌罐中继续搅拌，进行高频分散，让硅泥充分溶解分散；

6、s4、溶液导入至超声波分离池内，保持池内溶液流动，溶液流动配合超声波振动使池内液体中产生微气泡，微气泡保持流动振动并分散，超声波振动使硅泥上杂质振荡初步分离，同时流动振动的微气泡破坏杂质与硅泥表面的吸附，引起杂质的疲劳破坏被剥离，杂质从硅泥中分离并且溶解进液体中形成硅泥浆料；

7、s5、将硅泥浆料利用柱塞泵打入至过滤设备进行压滤过滤，打开压榨开关，在压滤板内部注入纯水，压滤过滤结束，杂质和水一起排出硅泥，过滤完成后再次经过纯水冲洗，进一步取出剥离的杂质，得到高纯度的湿硅泥；

8、s6、将过滤后的湿硅泥再次溶解制浆；

9、s7、利用喷雾干燥机进行干燥造粒，干燥去除水分，得到微米级的干燥硅粉；

10、s8、根据不同的用途和颗粒度要求，对硅泥颗粒度进一步细化。

11、优选的，步骤s2中，搅拌时加入活化剂。

12、优选的，步骤s5中，将硅泥浆料打入至过滤设备前，选用适当密度的滤布，压滤板加入纯水净化滤布，检测过滤纯水无杂质后，将硅泥浆料加入。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、通过物理法提纯工艺，将硅泥表面的杂质剥离硅泥表面，然后通过清洗液将杂质和有机物去除，得到高纯的硅泥，充分利用杂质在硅泥颗粒表面的特性，做到高质高效的提纯。

15、2、通过保持池内溶液流动，溶液流动配合超声波振动使池内液体中产生微气泡，微气泡保持流动振动并分散，超声波振动使硅泥上杂质振荡初步分离，同时流动振动的微气泡破坏杂质与硅泥表面的吸附，引起杂质的疲劳破坏被剥离，杂质从硅泥中分离并且溶解进液体中形成硅泥浆料，可实现杂质的充分剥离以及溶解，进一步做到高质高效的提纯。

16、3、整个工艺流程不需要经过多重复杂的化学反应，更环保。

技术特征：

1.一种物理法硅泥提纯工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种物理法硅泥提纯工艺，其特征在于，步骤s2中，搅拌时加入活化剂。

3.根据权利要求1所述的一种物理法硅泥提纯工艺，其特征在于，步骤s5中，将硅泥浆料打入至过滤设备前，选用适当密度的滤布，压滤板加入纯水净化滤布，检测过滤纯水无杂质后，将硅泥浆料加入。

技术总结
本发明公开了一种物理法硅泥提纯工艺，包括如下步骤：选取硅泥原料；放入分散机内，添加纯水初步溶解分散硅泥；分批次转移至搅拌罐中继续搅拌，进行高频分散；溶液导入至超声波分离池内，保持池内溶液流动，液体中产生微气泡，微气泡保持流动振动并分散，流动振动的微气泡破坏杂质与硅泥表面的吸附，引起杂质的疲劳破坏被剥离；进行压滤过滤，得到高纯度的湿硅泥；利用喷雾干燥机进行干燥造粒，得到微米级的干燥硅粉，根据需要对硅泥颗粒度进一步细化；该工艺通过物理法提纯工艺，将硅泥表面的杂质剥离硅泥表面，然后通过清洗液将杂质和有机物去除，得到高纯的硅泥，充分利用杂质在硅泥颗粒表面的特性，做到高质高效的提纯。

技术研发人员：封正,薛浩
受保护的技术使用者：杭州珈能硅基半导体材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17