专利名称：用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法，是利用太阳 能硅片切割产生的废液经过处理技术与环氧氯丙烷反应制造环氧增韧稀释剂。
背景技术：
随着太阳能产业的飞速发展，太阳能发电的主要材料多晶和单晶的切割已成为除 单晶和多晶以外的最大的制造工序段，每年切割几万吨的硅片需要产生几十万吨的切割废 液，现在的废液一般的工厂通过压滤将磨料碳化硅和硅粉进行简单的分离，碳化硅经过酸 洗和碱洗，经过烘干和风选，重新用到硅片切割行业使用，而液体由于硅片切割的要求比较 高，大部分回收企业无法处理达到重复使用，大量的液体有的闲置有的用在低附加值的行 业。
发明内容
本发明目的是针对上述不不足之处提供一种用太阳能硅片切割废液制环氧增韧 稀释剂方法，本发明是通过特殊的技术将硅片切割废液进行分离，彻底清除液体里面的水 分和金属杂质，切割液的主要成分为水溶性聚醚，分子量在200-500之间，该产品具有双官 能团羟基，具有较强的活性，用该回收液与环氧氯丙烷反应制造环氧稀释剂，该稀释剂具有 双官能环氧基团，粘度液比较适中，环氧值在0. 3-0. 4之间，该稀释剂除常规的稀释效果 外，还因具有长的基团，对环氧固化的增韧效果比较明显，所以该稀释剂也很大的市场空 间，是值得研究和开发的产品，给废物利用寻找到新的出路。用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法是采取以下技术方案实现用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法为1、太阳能硅片切割废液的处理将太阳能硅片切割废液中按100 50配比加入 自来水，用高速搅拌机搅拌一个小时，搅拌速度为50 60转/分，用离心式分离器分离碳 化硅，再采用压滤机分离太阳能硅片切割废液中的硅粉，分离出的碳化硅经酸洗和碱洗并 经烘干以及风选除铁以及表面处理后，重新用于太阳能硅片切割的使用。将上述经过分离 清除碳化硅和硅粉处理后的太阳能硅片切割废液按配比加入聚丙烯酰胺、石灰水，经搅拌 器搅拌1 2小时后加入沉降池，经沉降后将上层清液用过滤器过滤后待处理，下层沉降物 用压滤机进行压滤，压滤物料当垃圾处理，压滤液体重新回用。过滤清液用硅铁和锰铁过滤 床进行铁的分离，分离后继续进入离子交换装置进行离子杂质的处理，处理后经蒸馏，即为 太阳能硅片回收切割液。该太阳能硅片回收切割液主要有效成分为小分子聚醚分子量为 200 500，该太阳能硅片回收切割液可用于环氧增韧稀释剂的生产。所述太阳能硅片切割 废液与自来水重量份配比为1 0.5;所述经过分离清除碳化硅和硅粉处理后的太阳能硅 片切割废液与聚丙烯酰胺、石灰水重量份配比为1000 5 10。所述离子交换装置采用市售阴、阳离子交换装置。所述碳化硅为太阳能硅片切割 磨料。所述硅粉为太阳能硅片切割过程中形成废单晶硅粉。
2、环氧增韧稀释剂的生产将上述太阳能硅片回收切割液放入反应釜，按配比在 太阳能硅片回收切割液中加入三氟化硼乙醚或辛酸亚锡催化剂进入反应釜进行搅拌，20 40分钟后进行开汽升温，升到45 55°C停止加温，按配比滴加环氧氯丙烧，滴加温度控制 在45 55°C，滴完后在60 80°C保温3 4小时，然后升温到110 120°C左右常压脱环 氧氯丙烷，无馏份时继续减压脱环氧氯丙烷，脱到干净为止。然后滴加48%浓度液碱(氢氧 化钠)，温度控制在35 45°C，滴加到pH值到10 11为终止，保温1 1. 5小时，然后加 入甲苯搅拌30 40分钟后，静止分层，放掉下层盐水，加入后催化剂苄基三乙基氯化铵继 续滴加10%浓度液碱(氢氧化钠)，45 55°C保温2小时，然后放掉碱水，用纯净水洗涤一 次，并加入磷酸二氢钠调节到PH到7 8，放掉下层洗涤水，蒸馏脱甲苯，脱到115 125°C 负压无馏份为止，负压为0. IMPa，用过滤器过滤后，即为产品。其中原料重量份配比如下太阳能硅片回收切割液 1000环氧氯丙烷1800 2000三氟化硼乙醚或辛酸亚锡2 3第一次48%浓度液碱 320 350第二次10%浓度液碱 20-40甲苯1000 1100后催化剂 1 10磷酸二氢钠 1 2所述后催化剂选用苄基三乙基氯化铵或四丁基溴化铵。本发明主要是将太阳能硅片切割废液经过“太阳能硅片切割废液的处理”工序处 理后，用于生产环氧增韧稀释剂，太阳能硅片切割废液经过处理后制成太阳能硅片回收切 割液，虽然已达到纯净的状态，但由于切割生产企业的配方有一定的区别，所以不能沿用原 来环氧稀释剂的生产工艺，本发明采用一种全新生产工艺方法生产环氧增韧稀释剂。本发 明对废物的重新利用开拓了一定的空间，可带来较大的社会环保效益和经济效益，是值得 推广后利用的技术。本发明的关键技术特点1.用硅铁和锰铁过滤器过滤回收液里的金属杂质2.用 聚丙烯酰胺和石灰水处理氧化铁及其它杂质3.用特制离子交换法清除回收液的杂质离子 4.用过量的环氧氯丙烷保证彻底反应，用两次催化加碱提高反应性能，用甲苯做溶剂减少 水洗次数以提高收率。用本发明工艺方法生产的环氧稀释剂由于聚醚是回收利用，故成本是其它同类产 品的60%，并且由于该产品前道的特殊处理，比常规不处理的聚醚有容易控制反应，颜色较 好的特点，是废产品综合利用的较好途径。
具体实施例方式以下将结合实施例对本发明作进一步说明实施例1用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法为1、太阳能硅片切割废液的处理将太阳能硅片切割废液中按配比加入0. 5重量份的自来水，用高速搅拌机搅拌一个小时，搅拌速度为500转/分，用离心式分离器分离回收 液里的碳化硅，再采用压滤机分离太阳能硅片切割废液中的硅粉，碳化硅经酸洗和碱洗并 经烘干以及风选除铁除炭以及表面处理后，重新用于太阳能硅片切割的使用。将上述所述 经过分离清除碳化硅和硅粉处理后的太阳能硅片切割废液按配比加入聚丙烯酰胺、石灰水 经搅拌器搅拌1 2小时后加入沉降池，经沉降后将上层清液用过滤器过滤后待处理，下 层沉降物用压滤机进行压滤，压滤物料当垃圾处理，压滤清液用硅铁和锰铁过滤床进行铁 的分离，分离后继续进入离子交换装置进行离子杂质的处理，处理后经蒸馏，即为高纯太阳 能硅片回收切割液，该太阳能硅片回收切割液主要有效成分为小分子聚醚分子量为200 500，该太阳能硅片回收切割液可用于环氧增韧稀释剂的生产。所述太阳能硅片切割废液与 自来水重量份配比为1 0.5;所述经过分离清除碳化硅和硅粉处理后的太阳能硅片切割 废液与聚丙烯酰胺、石灰水重量份配比为1000 5 10。2、环氧增韧稀释剂的生产将上述太阳能硅片回收切割液放入反应釜，按配比在 太阳能硅片回收切割液中加入三氟化硼乙醚催化剂进入反应釜进行搅拌，20分钟后进行开 汽升温，升到45°C停止加温，按配比滴加环氧氯丙烷，滴加温度控制在45°C，滴完后在60°C 保温4小时，然后升温到110°C常压脱环氧氯丙烷，无馏份时继续减压脱环氧氯丙烷，脱到 干净为止。然后降温滴加48%浓度液碱(氢氧化钠)，温度控制在35°C 40，滴加到pH值 到10 11为终止，保温1小时，然后加入甲苯搅拌30分钟后，静止分层，放掉下层盐水，加 入后催化剂苄基三乙基氯化铵继续滴加10%浓度液碱(氢氧化钠)，45°C保温2小时，然后 放掉碱水，用纯净水洗涤一次，并加入少量的磷酸二氢钠调节到PH到7，放掉下层洗涤水， 蒸馏脱甲苯，脱到115°C负压无溜份为止，负压为0. IMPa，用过滤器过滤后，即为产品。其中原料重量份配比如下太阳能硅片回收切割液环氧氯丙烷三氟化硼乙醚第一次48%浓度液碱第二次10%浓度液碱甲苯后催化剂苄基三乙基氯化铵磷酸二氢钠实施例2用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法为1、太阳能硅片切割废液的处理将太阳能硅片切割废液加入0. 5重量份的自来 水，用高速搅拌机搅拌一个小时，搅拌速度为500转/分，用离心式分离器分离碳化硅，再采 用压滤机分离太阳能硅片切割废液中的硅粉，碳化硅经酸洗和碱洗并经烘干以及风选除铁 除炭以及表面处理后，重新用于太阳能硅片切割的使用，将上述经过分离清除碳化硅和硅 粉处理后的太阳能硅片切割废液加入聚丙烯酰胺石灰水经搅拌器搅拌1 2小时后加入沉 降池，经沉降后将上层清液用过滤器过滤后待处理，下层沉降物用压滤机进行压滤，压滤物 料当垃圾处理，过滤清液用硅铁和锰铁过滤床进行铁的分离，分离后继续进入离子交换装 置进行离子杂质的处理，处理后经蒸馏，即为太阳能硅片回收切割液，该太阳能硅片回收切
1000 1800 2
320 20 1000 11。割液主要有效成分为小分子聚醚分子量为200 500，该太阳能硅片回收切割液可用于环 氧增韧稀释剂的生产。所述太阳能硅片切割废液与自来水重量份配比为1 0.5;所述经 过分离清除碳化硅和硅粉处理后的太阳能硅片切割废液与聚丙烯酰胺、石灰水重量份配比 为 1000 5 10。 2、环氧增韧稀释剂的生产将上述太阳能硅片回收切割液放入反应釜，按配比在 太阳能硅片回收切割液中加入三氟化硼乙醚催化剂进入反应釜进行搅拌，30分钟后进行开 汽升温，升到50°C停止加温，按配比滴加环氧氯丙烷，滴加温度控制在50°C，滴完后在70°C 保温3. 5小时，然后升温到115°C左右常压脱环氧氯丙烷，无馏份时继续减压脱环氧氯丙 烷，脱到干净为止。然后滴加48%浓度液碱(氢氧化钠)，温度控制在40°C，滴加到pH值到 10 11为终止，保温1小时，然后加入甲苯搅拌35 50分钟后，静止分层，放掉下层盐水， 加入后催化剂苄基三乙基氯化铵继续滴加10%浓度液碱(氢氧化钠)，50°C保温2小时， 然后放掉碱水，用纯净水洗涤一次，并加入少量的磷酸二氢钠调节到PH到7，放掉下层洗涤 水，蒸馏脱甲苯，脱到120°C负压无馏份为止，负压为0. IMPa，用过滤器过滤后，即为产品。其中原料重量份配比如下太阳能硅片回收切割液1000环氧氯丙烷1900三氟化硼乙醚2.5第一次48%浓度液碱335第二次10%浓度液碱30甲苯1050后催化剂苄基三乙基氯化铵6磷酸二氢钠1.5。实施例3用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法为1、太阳能硅片切割废液的处理将太阳能硅片切割废液中加入0. 5重量份的自来 水，用高速搅拌机搅拌一个小时，搅拌速度为500转/分用离心式分离器分离碳化硅，再采 用压滤机分离太阳能硅片切割废液中的硅粉，碳化硅经酸洗和碱洗并经烘干以及风选除铁 以及表面处理后，重新用于太阳能硅片切割的使用，将上述经过分离清除碳化硅和硅粉处 理后的太阳能硅片切割废液加入聚丙烯酰胺、石灰水，经搅拌器搅拌2小时后加入沉降池， 经沉降后将上层清液用过滤器过滤后待处理，下层沉降物用压滤机进行压滤，压滤物料当 垃圾处理，压滤液体重新回用。过滤清液用硅铁和锰铁过滤床进行铁的分离，分离后继续 进入离子交换装置进行离子杂质的处理，处理后经蒸馏，即为太阳能硅片回收切割液，该太 阳能硅片回收切割液主要有效成分为小分子聚醚分子量为200 500，该太阳能硅片回收 切割液可用于环氧增韧稀释剂的生产。所述太阳能硅片切割废液与自来水重量份配比为 1 0.5;所述经过分离清除碳化硅和硅粉处理后的太阳能硅片切割废液与聚丙烯酰胺石 灰水重量份配比为1000 5 10。2、环氧增韧稀释剂的生产将上述太阳能硅片回收切割液放入反应釜，按配比在 太阳能硅片回收切割液中加入辛酸亚锡催化剂进入反应釜进行搅拌，40分钟后进行开汽升 温，升到55°C停止加温，按配比滴加环氧氯丙烷，滴加温度控制在55°C，滴完后在80°C保温4小时，然后升温到120°C左右常压脱环氧氯丙烷，无馏份时继续减压脱环氧氯丙烷，脱到 干净为止。然后滴加48%浓度液碱(氢氧化钠)，温度控制在45°C，滴加到pH值到10 11 为终止，保温1. 5小时，然后加入甲苯搅拌40分钟后，静止分层，放掉下层盐水，加入后催化 剂四丁基溴化铵继续滴加10%浓度液碱(氢氧化钠)，55°C保温2小时，然后放掉碱水，用 纯净水洗涤一次，并加入少量的磷酸二氢钠调节到PH到8，放掉下层洗涤水，蒸馏脱甲苯， 脱到125°C负压无馏份为止，负压为0. IMPa，用过滤器过滤后，即为产品。
其中原料重量份配比如下太阳能硅片回收切割液1000环氧氯丙烷2000辛酸亚锡3第一次48%浓度液碱350第二次10%浓度液碱40甲苯1100后催化剂四丁基溴化铵6磷酸二氢钠2。上述所述离子交换装置采用市售阴、阳离子交换装置。所述碳化硅为太阳能硅片 切割磨料。所述硅粉为太阳能硅片切割过程中形成废单晶硅粉。本发明用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法生产的环氧增韧稀释剂产 品性能外观浅黄色透明液体
环氧值0. 32-0. 36
粘度35-50
有机氯0. 002
无机氯0. 0005
沸点>> 180 用途主要用于酸酐固化体系的环氧环行业，主要有大型变压器，互感器电子灌封 料玻璃钢缠绕等产品，同时也可用于常温固化环氧胶黏剂、地坪涂料等环氧产品的稀释和 改性，也可作为纺织产品的处理剂和塑料的稳定剂，市场用量比较广。建议配方如下互感器灌封用 E51环氧树脂100E39环氧树脂50环氧增韧稀释剂25600目硅微粉260消泡剂0. 5铁红色浆5固化剂用甲基四氢苯酐加0. 5的苄基二甲胺，120度固化5小时，脱模后继续130 度固化3小时，固化的互感器能满足电压和耐温度变化开裂的性能。电子灌封胶用 E51环氧树脂40环氧增韧剂10
氢氧化铝40阻燃剂6超细氢氧化铝4色浆1消泡剂0. 1固化剂用甲基四氢苯酐加2%的液体咪唑，80度固化2小时120度固化2小时，固 化物电器性能和物理性能优良。环氧地坪用 E51环氧树脂 40环氧增韧剂 10碳酸钙30硅微粉20色浆适量流平剂0. 1消泡剂0. 1固化剂用芳香胺改性可用作环氧地坪的中涂，用脂环胺改性的固化剂可用作面 涂。上述应用实例中采用的环氧增韧稀释剂是选用本发明用太阳能硅片切割废液制 环氧增韧稀释剂方法生产的环氧增韧稀释剂。
权利要求
1. 一种用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法，其特征在于(1)太阳能硅片切割废液的处理将太阳能硅片切割废液中按配比加入自来水，用高 速搅拌机搅拌一个小时，用离心式分离器分离碳化硅，再采用压滤机分离太阳能硅片切割 废液中的硅粉，碳化硅经酸洗和碱洗并经烘干以及风选除铁以及表面处理后，重新用于太 阳能硅片切割的使用，将上述经过分离清除碳化硅和硅粉处理后的太阳能硅片切割废液按 配比加入聚丙烯酰胺、石灰水经搅拌器搅拌1 2小时后加入沉降池，经沉降后将上层清液 用过滤器过滤后待处理，下层沉降物用压滤机进行压滤，压滤物料当垃圾处理，压滤液体重 新回用，过滤清液用硅铁和锰铁过滤床进行铁的分离，分离后继续进入离子交换装置进行 离子杂质的处理，处理后经蒸馏，即为太阳能硅片回收切割液；(2)环氧增韧稀释剂的生产将上述太阳能硅片回收切割液放入反应釜，按配比在太 阳能硅片回收切割液中加入三氟化硼乙醚或辛酸亚锡催化剂进入反应釜进行搅拌，20 40分钟后进行开汽升温，升到45 55°C停止加温，按配比滴加环氧氯丙烧，滴加温度控制 在45 55°C，滴完后在60 80°C保温3 4小时，然后升温到110 120°C常压脱环氧 氯丙烷，无溜份时继续减压脱环氧氯丙烷，脱到干净为止。然后滴加48%浓度液碱，温度控 制在35 45°C，滴加到pH值到10 11为终止，保温1 1. 5小时，然后加入甲苯搅拌 30 40分钟后，静止分层，放掉下层盐水，加入后催化剂苄基三乙基氯化铵继续滴加10% 浓度液碱，45 55°C保温2小时，然后放掉碱水，用纯净水洗涤一次，并加入磷酸二氢钠调 节到pH到7 8，放掉下层洗涤水，蒸馏脱甲苯，脱到115 125°C负压无溜份为止，负压为 0. IMPa，用过滤器过滤后，即为产品；其中原料重量份配比如下 太阳能硅片回收切割液 环氧氯丙烷三氟化硼乙醚或辛酸亚锡 第一次48%浓度液碱 第二次10%浓度液碱 甲苯后催化剂磷酸二氢钠1000 1800 2000 2 3 320 350 20-40 1000 1100 1 10 1 2所述后催化剂选用苄基三乙基氯化铵或四丁基溴化铵。
2.根据权利要求1所述的用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法，其特征在于 所述太阳能硅片回收切割液有效成分为小分子聚醚分子量为200 500。
3.根据权利要求1所述的用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法，其特征在于 所述太阳能硅片切割废液与自来水重量份配比为1 0.5。
4.根据权利要求1所述的用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法，其特征在于 所述经过分离清除碳化硅和硅粉处理后的太阳能硅片切割废液与聚丙烯酰胺、石灰水重量 份配比为1000 5 10。
全文摘要
本发明涉及的是一种用太阳能硅片切割废液制环氧增韧稀释剂方法。其方法(1)太阳能硅片切割废液的处理将太阳能硅片切割废液中加入自来水，用离心式分离器分离超细硅粉、碳化硅，将处理液体加入聚丙烯酰胺、石灰水搅拌，将上层清液用过滤器过滤后，经铁分离处理后，进行离子交换处理杂质，经蒸馏后，即为太阳能硅片回收切割液；(2)环氧增韧稀释剂的生产将上述太阳能硅片回收切割液放入反应釜，加入三氟化硼乙醚或辛酸亚锡催化剂进入反应釜进行搅拌，加温，按配比滴加过量环氧氯丙烷，脱过量环氧氯丙烷后，滴加液碱，加入甲苯搅拌，加入后催化剂继续滴加低浓度液碱，并加入磷酸二氢钠调节pH到7～8，蒸馏脱除甲苯，过滤后即为产品。
文档编号C07D303/27GK102060976SQ201010540638
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者刘军, 庄雪峰, 顾志伟 申请人:宜兴市江南药用化工厂