专利名称：：一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法
技术领域：
：本发明涉及半导体及太阳能领域的一种硅料的分选方法，特别是一种颜色有差异的硅料的色选分离方法，该方法特别应用于对混在一起的颜色有差异的重掺硅料与正常硅料进行分选。
背景技术：
：废硅料的回收主要是指半导体及光伏加工中出现的含有硅的废弃物的回收。废硅料回收的目标是指将硅从废弃物中分离及清洗出来，使其可作为光伏电池的原材料，从而降低原材料的成本。回收的废硅料中混有很多杂质，首先必须对其进行分选。混有重掺硅料的硅料就是废硅料其中一种。重掺硅料一般是指由于掺入的B、P、Ga、Al、As等元素杂质使得电阻率小于0.5Q.cm的硅料，由于杂质含量高，无法作为硅原料使用，正常硅料的电阻率一般在0.5Q.cm以上。为了改变利用电阻率测试仪测量硅料的电阻率数值来分选混有重掺硅料的硅料的传统方法，尤其对于小粒径的硅料，电阻率测试仪根本无法检测，新近的处理方法是将混有重掺硅料的硅料利用化学方法或物理方法或化学和物理方法相结合将其中混有的重掺硅料显色，而正常硅料颜色不会变化，具体是指未处理前重掺硅料和正常硅料的颜色均为灰色，无任何颜色上的区别，经过化学方法或物理方法或化学和物理方法相结合处理，重掺硅料显色，通常P型重掺硅料显示蓝色或黑色，N型重掺硅料显示黄色，正常硅料仍然还是显示灰色，形成混在一起的颜色有差异的重掺硅料与正常硅料。目前对于这些混在一起的颜色有差异的重掺硅料与正常硅料的分选方法主要是依靠人工肉眼来判断，逐片逐粒地进行，这种分选方法需消耗大量劳动力，使得废硅料的回收行业成为劳动密集型产业。尤其对于粒径小于5mm的硅料，采用人工分选，不仅耗费相当大的人力，而且分选效率低，平均每人每天分选硅料量仅有1-3Kg，这对于降低产品生产周期明显是不利的。
发明内容本发明的目的在于提供一种高效率的将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法。本发明采用的技术方案为一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的颜色有差异的硅料是指灰色的正常硅料与非灰色的重掺硅料，通过色选法将灰色的正常硅料与非灰色的重掺硅料分离。非灰色的重掺硅料一般为蓝色、黑色或黄色，通常P型重掺硅料为蓝色或黑色，N型重掺硅料为黄色。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中色选法的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入色选机中；(2)色选；(3)非灰色的重掺硅料落入重掺硅料出料斗，灰色的正常硅料落入正常硅料出料斗，实现非灰色的重掺硅料与灰色的正常硅料分离。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的正常硅料对光的反射率为50%-80%，非灰色的重掺硅料对光的反射率为10%-30%。本发明中所述的反射率数值是依据美国材料与试验协会ASTM-E-1585-1993利用光谱测定法对建筑平面玻璃制品反射率测量和计算用标准测试方法获得；也可以通过其他任何类型的反射率测试仪获得。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的正常硅料的灰度值为65-80，非灰色的重掺硅料的灰度值为85-120。灰度值是硅料经过光照射到硅料上反射光的多少形成的灰度。颜色不同，灰度值就不同。灰度值高则表示反射光少，即反射率低，反之反射率高。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的色选机是含有供料系统、光学检测系统、分选系统和控制系统。供料机构通常包括料斗和送料器等构件。料斗的作用是贮存来料，保证被选的混有非灰色的重掺硅料的硅料均匀、连续地流入送料器。送料器配送混有非灰色的重掺硅料的硅料流到光学测试系统。送料器的送料方式包括瀑布式和通道式，一般采用瀑布式的分选速度高于通道式分选，但瀑布式的分选精度相对于通道式的分选精度差。光学检测系统是色选机的关键部分，其作用是对被检物料进行观察检测，以获取准确无误的分选信息。控制系统是指待光学检测系统得出颜色有差异的信号后，控制系统会根据信号，发出指令，驱动分选系统进行分选。分选系统主要是指气流喷射系统。气流喷射系统的主要是指气流喷射器以及一些辅助设备，如空压机、空气干燥机等。气流喷射器是气流喷射系统的关键，当分选系统被控制系统驱动后，即快速阀开启，气流喷射器射出高速气流，将非灰色的重掺硅料吹出，并通5过排料机构送入非灰色的重掺硅料的出料斗中，而遇到灰色的正常硅料时，分选系统不会被驱动，正常硅料继续下落，通过排料机构进入正常硅料的出料斗中。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中色选法的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入供料系统；(2)光学检测系统对供料系统中的颜色有差异的硅料进行光学检测；(3)光学检测系统识别硅料的颜色差异；(4)光学检测系统识别硅料的颜色差异的信号传送给控制系统；(5)控制系统根据颜色差异的信号，驱动分选系统，将颜色有差异的硅料分离。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中色选法的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入供料系统；(2)光学检测系统对供料系统中的颜色有差异的硅料进行光学检测；(3)光学检测系统识别硅料的颜色差异；(4)光学检测系统识别硅料的颜色差异的信号传送给控制系统；(5)控制系统根据颜色差异的信号，驱动分选系统，将非灰色的重掺硅料与灰色的正常硅料分离。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的光学检测系统的检测方式为单色光检测、双色光检测、双联单色光检测的任意一种。采用一段光谱对物料进行检测分选的方法，称为单色光检测。采用两段光谱对物料进行检测分选的方法，称为双色光检测，双色光检测一般比较复杂。还可采用双联单色光检测，是指逐个使用两段光谱，先后分别剔除两种不同光学特性的疵品,例如在颜色有差异的重掺硅料与正常硅料的色选分离中，可先剔除黄色的N型重掺硅料再剔除蓝色或黑色的P型重掺硅料，或先剔除蓝色或黑色的P型重掺硅料再剔除黄色的N型重掺硅料。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中分选系统的分选方式是采用开启快速阀，喷吹分选。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的供料系统的供料速度为0.1-12吨/小时。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的吹口直径为0.1毫米-io毫米。分选系统会根据控制系统的指令，当遇到颜色有差异的信号时，控制系统根据这种差异信号驱动分选系统，打开快速阀形成用于气流喷射器喷吹的吹口，气流喷射器射出高速气流，当非灰色的重掺硅料的粒径等于或小于吹口直径时，非灰色的重掺硅料可以被高速气流喷吹出去，而当非灰色的重掺硅料的粒径大于吹口直径时，非灰色的重掺硅料不可以被高速气流喷吹出去。一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统中的快速阀的开启频率为o-iooo次/秒。当遇到非灰色的重掺硅料时，分选系统的气流喷射器被驱动，快速阀打开，快速阀的最大开启频率可达到iooo次/秒。本发明的工作原理正常硅料对光的反射率为50%-80%,非灰色的重掺硅料对光的反射率为10%-30%，由于非灰色的重掺硅料的反射率与正常硅料的反射率有差异，会导致非灰色的重掺硅料和灰色的正常硅料在色选机中的光学检测系统中的测量值发生差异，控制系统根据这种差异信号驱动分选系统根进行分选，实现灰色的正常硅料与非灰色的重掺硅料发生分离。以检测方式为单色检测的一种色选机为例，正常硅料的灰度值为65-80，非灰色的重掺硅料的灰度值为85-120，一般来说对光的反射率越高，灰度值越低。将正常硅料的灰度值预先输入色选机中，被选硅料通过供料系统落入光学测试仪，混有非灰色的重掺硅料和灰色的正常硅料对光的反射及反射屏的反射在光学测试仪内比色，当遇到灰色的正常硅料时，因为它的灰度值与预先输入色选机的光学测试系统中的灰度值相同，分选系统不会被控制系统驱动，正常硅料继续下落，通过排料机构落入正常硅料收集槽；而当遇到非灰色的重掺硅料时，由于它的灰度值与预先输入色选机的光学测试系统中的灰度值不同，控制系统根据这种颜色差异信号，驱动分选系统开启快速阀，气流喷射器射出高速气流，将非灰色的重掺硅料吹出并通过排料机构落入非灰色的重掺硅料的收集槽中，实现非灰色的重掺硅料与灰色的正常硅料的分离。采用本发明的技术方案和传统技术方案相比，可以观察到的实验效果如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本发明的优点本发明提供的一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法取代了传统的人工分选方法，分选效率高，而且实现了混在一起的颜色有差异的重掺硅料与正常硅料的分选的自动化。具体实施例方式实施例l、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的颜色有差异的硅料是指灰色的正常硅料与非灰色的重掺硅料，通过色选法将灰色的正常硅料与非灰色的重掺硅料分离。实施例2、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的正常硅料对光的反射率为50%-80%,非灰色的重掺硅料对光的反射率为10%-30%，其余同实施例l。实施例3、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中色选法的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入色选机中；(2)色选；(3)非灰色的重掺硅料落入重掺硅料出料斗，灰色的正常硅料落入正常硅料出料斗，实现非灰色的重掺硅料与灰色的正常硅料分离，其余同实施例l、实施例2。实施例4、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的色选机是含有供料系统、光学检测系统、分选系统和控制系统的色选机的任意一种，其余分别同实施例l、实施例2、实施例3。实施例5、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中色选分离的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入供料系统；(2)光学检测系统对供料系统中的颜色有差异的硅料进行光学检测；(3)光学检测系统识别硅料的颜色差异；(4)光学检测系统识别硅料的颜色差异的信号传送给控制系统；(5)控制系统根据颜色差异的信号，驱动分选系统，将颜色有差异的硅料分离可以是将非灰色的重掺硅料与灰色的正常硅料分离。其余分别同实施例1-4中的任意一种实施例。实施例6、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的光学检测系统的检测方式为单色光检测，其余分别同实施例4、实施例5。实施例7、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的光学检测系统的检测方式为双色光检测，其余分别同实施例4、实施例5。实施例8、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的光学检测系统的检测方式为双联单色光检测，其余分别同实施例4、实施例5。实施例9、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中分选系统的分选方式是采用开启快速阀，喷吹分选，其余分别同实施例4、实施例5。实施例10、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的供料系统的供料速度为0.1小时，其余分别同实施例4、实施例5。实施例11、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的供料系统的供料速度为l吨/小时，其余分别同实施例4、实施例5。实施例12、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的供料系统的供料速度为3吨/小时，其余分别同实施例4、实施例5。实施例13、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的供料系统的供料速度为5吨/小时，其余分别同实施例4、实施例5。实施例14、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的供料系统的供料速度为8吨/小时，其余分别同实施例4、实施例5。实施例15、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的供料系统的供料速度为10吨/小时，其余分别同实施例4、实施例5。实施例16、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的供料系统的供料速度为12吨/小时，其余分别同实施例4、实施例5。实施例17、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的吹口直径为0.1毫米，其余分别同实施例4、实施例5。实施例18、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的吹口直径为0.5毫米，其余分别同实施例4、实施例5。实施例19、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的吹口直径为l毫米，其余分别同实施例4、实施例5。实施例20、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的吹口直径为3毫米，其余分别同实施例4、实施例5。实施例21、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的吹口直径为5毫米，其余分别同实施例4、实施例5。实施例22、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的吹口直径为5毫米，其余分别同实施例4、实施例5。实施例23、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的9吹口直径为8毫米，其余分别同实施例4、实施例5。实施例24、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统的吹口直径为10毫米，其余分别同实施例4、实施例5。实施例25、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统中的快速阀的开启频率为0次/秒，其余分别同实施例4、实施例5、实施例9。实施例26、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统中的快速阀的开启频率为100次/秒，其余分别同实施例4、实施例5、实施例9。实施例27、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中所述的分选系统中的快速阀的开启频率为1000次/秒，其余分别同实施例4、实施例5、实施例9。实施例28、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所述的正常硅料的灰度值为65-80，非灰色的重掺硅料的灰度值为85-120，其余分别同实施例1-27中的任意一种实施例。实施例29、一组将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中色选分离的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入供料系统；(2)光学检测系统对供料系统中的颜色有差异的硅料进行光学检测；(3)光学检测系统识别硅料的颜色差异；(4)光学检测系统识别硅料的颜色差异的信号传送给控制系统；(5)控制系统根据颜色差异的信号，驱动分选系统，将颜色有差异的硅料分离。实施例30、二十八组将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其中色选分离的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入供料系统；(2)光学检测系统对供料系统中的颜色有差异的硅料进行光学检测；(3)光学检测系统识别硅料的颜色差异；(4)光学检测系统识别硅料的颜色差异的信号传送给控制系统；(5)控制系统根据颜色差异的信号，驱动分选系统，将颜色有差异的硅料分离。每组色选分离的方法分别同实施例1-28中的每一个实施例。10权利要求1、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所述的颜色有差异的硅料是指灰色的正常硅料与非灰色的重掺硅料，通过色选法将灰色的正常硅料与非灰色的重掺硅料分离。2、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于色选法的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入色选机中；(2)色选；(3)非灰色的重掺硅料落入重掺硅料出料斗，灰色的正常硅料落入正常硅料出料斗，实现非灰色的重掺硅料与灰色的正常硅料分离。3、如权利要求1或2所述的一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所述的正常硅料对光的反射率为50%-80%,非灰色的重掺硅料对光的反射率为10%-30%。4、如权利要求1或2所述的一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所5、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所述的色选机是含有供料系统、光学检测系统、分选系统和控制系统。6、一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于色选法的操作步骤为(1)将颜色有差异的硅料投入供料系统；(2)光学检测系统对供料系统中的颜色有差异的硅料进行光学检测；(3)光学检测系统识别硅料的颜色差异；(4)光学检测系统识别硅料的颜色差异的信号传送给控制系统；(5)控制系统根据颜色差异的信号，驱动分选系统，将颜色有差异的硅料分离。7、如权利要求5或6所述的任意一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所述的光学检测系统的检测方式为单色光检测、双色光检测、双联单色光检测的任意一种。8、如权利要求5或6所述的任意一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于分选系统的分选方式是采用开启快速阀，喷吹分选。9、如权利要求5或6所述的任意一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所述的供料系统的供料速度为0.1-12吨/小时。10、如权利要求5或6或8所述的任意一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所述的分选系统的吹口直径为0.1毫米-10毫米。11、如权利要求6或8所述的任意一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，其特征在于所述的分选系统中的快速阀的开启频率为0-1000次/秒。全文摘要本发明涉及半导体及太阳能领域的一种硅料的分选方法，特别是一种将颜色有差异的硅料进行色选分离的方法，该方法特别应用于对混在一起的颜色有差异的重掺硅料与正常硅料进行分选。通过色选法将灰色的正常硅料与非灰色的重掺硅料分离。具体是将颜色有差异的硅料投入色选机中；色选；非灰色的重掺硅料落入重掺硅料出料斗，灰色的正常硅料落入正常硅料出料斗，实现非灰色的重掺硅料与灰色的正常硅料分离。所述的正常硅料对光的反射率为50％-80％，非灰色的重掺硅料对光的反射率为10％-30％。本发明实现了混在一起的颜色有差异的重掺硅料与正常硅料的分选的自动化。能高效率的取代传统的人工分选方法。文档编号B07C5/342GK101623693SQ200810136658公开日2010年1月13日申请日期2008年12月31日优先权日2008年12月31日发明者胡动力申请人:江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司