侯思懿，鐵生年

(青海大學(xué)新能源光伏產(chǎn)業(yè)研究中心，西寧　810016)

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硅片切割廢砂漿的資源化利用現(xiàn)狀

侯思懿，鐵生年

(青海大學(xué)新能源光伏產(chǎn)業(yè)研究中心，西寧810016)

文中概述了近幾年硅片切割廢砂漿的資源化利用現(xiàn)狀，涉及的回收技術(shù)包括聚乙二醇回收、硅的直接回收、硅的間接回收、碳化硅回收及切割廢砂漿的直接回收。通過(guò)分析資源化利用存在的問(wèn)題，指出以切割廢砂漿為原料的直接回收技術(shù)不失為一種較好的大規(guī)?；厥辗椒ā?/p>

硅片； 切割； 廢砂漿； 資源化利用

1　引　言

21世紀(jì)太陽(yáng)能將成為世界能源供應(yīng)的主體，在太陽(yáng)能電池材料中硅以其高的轉(zhuǎn)化效率、高儲(chǔ)量、高穩(wěn)定性等成為研究的主體材料[1]。硅片切割是太陽(yáng)能電池制造的關(guān)鍵步驟之一，為保證硅片的質(zhì)量和效率，目前國(guó)內(nèi)外普遍采用多線切割技術(shù)，其工作原理是采用硬度高、粒徑分布窄的碳化硅微粉作為磨料，按照一定比例加入到以聚乙二醇(PEG)為主要原料組成水溶性切割液中，用金屬絲帶動(dòng)切割液對(duì)硅棒進(jìn)行切割[2,3]。隨著切割過(guò)程的進(jìn)行，機(jī)械力的作用會(huì)導(dǎo)致碳化硅六方晶體外形鈍化，失去切割功能。另外，切割過(guò)程中產(chǎn)生的切割熱以及掉入切割液中的硅粉和金屬屑，也會(huì)導(dǎo)致切割液本身變質(zhì)，不滿足切割要求成為廢料[4]。因此，在硅片切割過(guò)程中需要不斷排出廢砂漿補(bǔ)充新砂漿。在更換下來(lái)的廢砂漿中，主要包含聚乙二醇、碳化硅及硅。因此，如果將廢砂漿中的物質(zhì)進(jìn)行資源化利用，將會(huì)提高物質(zhì)的利用率，同時(shí)減少環(huán)境污染。

2　切割廢砂漿資源化利用的重要性

切割廢砂漿中可回收的主要有價(jià)成分為聚乙二醇(PEG)、碳化硅和高純硅，這些物質(zhì)都是重要的工業(yè)原料，均屬于不可再生資源。

碳化硅是一種強(qiáng)共價(jià)鍵化合物，由于具有抗氧化性強(qiáng)、性能穩(wěn)定、耐磨及耐蝕性好、硬度高等特性得到了廣泛應(yīng)用。目前，工業(yè)上約90%的碳化硅生產(chǎn)都是采用Acheson(艾奇遜)法，該方法最大的缺點(diǎn)就是能耗高、產(chǎn)率低、高污染，例如用500kVA 的冶煉爐煉制1噸綠碳化硅約耗電12000度。即使改進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)1噸碳化硅仍需耗電近萬(wàn)度，而每生產(chǎn)1噸碳化硅除大量粉塵污染外還會(huì)釋放出1.6～1.7噸有害氣體。因此，國(guó)家對(duì)此新工業(yè)項(xiàng)目進(jìn)行了限制。

目前，聚乙二醇生產(chǎn)是由環(huán)氧乙烷與水或乙二醇逐步加成制得，而環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)原料乙烯則是由石油裂解得到[5,6]。隨著能源需求的增大，石油資源日益減少，我國(guó)進(jìn)口原油的依存度超過(guò)57%，因此，生產(chǎn)聚乙二醇的價(jià)格也急速上升[7]。另外，聚乙二醇分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易分解，極易溶于水，化學(xué)耗氧量高，在自然界中不易降解，如不經(jīng)過(guò)特殊處理，流入自然環(huán)境中會(huì)造成環(huán)境污染[8]。

高純硅是晶體硅太陽(yáng)能電池的主要原料，其純度高達(dá)99.9999%。雖然硅是地殼中含量?jī)H次于氧的元素，但是要從石英砂中提煉出高純硅需要消耗大量的能量，這就使得硅的價(jià)格較高。另外，高純硅制備的先進(jìn)技術(shù)由美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家壟斷，目前我國(guó)生產(chǎn)晶體硅電池所需的原料大多依賴進(jìn)口，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高。

以上物質(zhì)中，聚乙二醇(PEG)和碳化硅的回收相對(duì)比較容易，均可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化回收。目前國(guó)內(nèi)聚乙二醇(PEG)的市場(chǎng)價(jià)和回收價(jià)分別是14 元/kg和10 元/kg；碳化硅的市場(chǎng)價(jià)和回收價(jià)分別是23元/kg和17元/kg[9]。但是廢砂漿中的高純硅的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以上兩種物質(zhì)，是最值得回收的物質(zhì)。因此，基于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的迫切需要，充分有效的回收利用切割廢砂漿中的各種物質(zhì)，使切割廢砂漿資源化利用已成為我們當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

3　聚乙二醇(PEG)的回收技術(shù)

丁蕾等[10]向切割廢砂漿中加入降粘劑，通過(guò)離心分離得到切割廢液，對(duì)分離后的廢液進(jìn)行脫色、過(guò)濾、離子交換、蒸餾或精餾，得到聚乙二醇產(chǎn)品。戴永琪[11]提出回收硅片切割液的方法。通過(guò)分離設(shè)備去除廢砂漿中的固體份，將得到的廢切割液進(jìn)行精密過(guò)濾、膜分離、離子交換及蒸發(fā)濃縮工藝，形成可回用的切割液。姚天宇[12]提出一種通過(guò)對(duì)切割砂漿的攪拌、分離、脫色、過(guò)濾及真空狀態(tài)下蒸發(fā)等工藝回收水溶性切割液的方法。郭銳[13]將廢砂漿固液分離后得到的混合液依次通過(guò)精密過(guò)濾器、微孔過(guò)濾器、超過(guò)濾器、吸附樹(shù)脂裝置、離子交換樹(shù)脂裝置及真空蒸餾設(shè)備后，得到回收的PEG成品。胡慶波等[14]研究了過(guò)濾濃縮、減壓蒸餾、沉降濃縮、離心濃縮四種方法回收PEG，通過(guò)比較PEG新液與不同方法得到的PEG產(chǎn)品，過(guò)濾法得到的PEG與新液指標(biāo)最為接近。鄧騰等[4]向廢砂漿中加入降粘劑固液分離后得到廢切割液，經(jīng)脫色、過(guò)濾、去金屬離子及減壓精餾后從塔釜得到PEG產(chǎn)品。

綜上所述聚乙二醇的回收技術(shù)，主要包括離心法、吸附法、過(guò)濾法和蒸餾法。這些方法中離心法和吸附法操作簡(jiǎn)單但分離不完全，過(guò)濾法中的膜過(guò)濾技術(shù)分離后的液體質(zhì)量好但設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本高，蒸餾法操作簡(jiǎn)單、效率高、能耗高。因此，綜合使用上述方法可得到回用于硅片切割行業(yè)的聚乙二醇，也可用來(lái)制備其它產(chǎn)品。楊水清等[15]將回收的硅片切割液和蔗糖加入到聚醚反應(yīng)釜，使用氮?dú)庵脫Q三次；減壓后加催化劑，逐步向反應(yīng)釜中加入環(huán)氧丙烷；反應(yīng)一定時(shí)間后冷卻壓濾出料，即得生產(chǎn)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料用聚醚多元醇。

4　硅的回收技術(shù)

4.1直接回收技術(shù)

硅的直接回收技術(shù)指經(jīng)過(guò)不同的工藝，可以比較成功的回收硅片切割廢砂漿中的硅粉。邢鵬飛等[16]將廢料漿烘干，加入配置的含無(wú)機(jī)鹽的聚乙二醇水溶液進(jìn)行物理沉降，經(jīng)過(guò)抽濾、烘干，得到粗粉料；對(duì)該粉料進(jìn)行酸洗、過(guò)濾及烘干處理，得到精制粉料；將精制粉料放入二硅化鉬爐中得到金屬硅錠；對(duì)該金屬硅錠進(jìn)行提純，得到太陽(yáng)能級(jí)的多晶硅。Wu[17]提出利用硅和碳化硅表面性質(zhì)的差異，采用電場(chǎng)和重力場(chǎng)分離硅和碳化硅，在電場(chǎng)力和重力的作用下，在陽(yáng)極附近收集到硅。王浩洋等[18]利用硅和碳化硅具有不同的密度、表面性質(zhì)及顆粒大小等差異，采用HF酸侵蝕沉降的方法進(jìn)行硅和碳化硅的分離。將料漿加入丙酮清洗去除PEG等成分后加酸去除金屬雜質(zhì)，向預(yù)處理后的料漿中加入HF超聲震蕩，得到上層帶氣泡的糕狀富硅料漿，該料漿洗滌至中性、離心、烘干，與Al燒結(jié)得到Al-Si合金，再加HCl溶解合金中的Al，得到純硅粉。劉宇龍等[19]將線鋸廢料經(jīng)過(guò)水洗、酸洗處理后，得到硅和碳化硅的混合物料，再經(jīng)過(guò)酸處理富集可實(shí)現(xiàn)廢料的初步分離，得到富硅的硅/碳化硅混合粉末(ωSi=72.0%)，將該粉末在水中適當(dāng)氧化后使用相轉(zhuǎn)移法實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的分離，得到富硅體系中硅含量接近于100%。黃美玲等[20]以脂肪酸為捕收劑，采用泡沫分離法在最佳工藝條件下：捕收劑濃度為 0.315 mol/L，起泡劑濃度為0.18 mol/L，溫度為70 ℃，pH 值為4.5，得到硅純度大于96%的硅-碳化硅粉體。Xing等[21]利用環(huán)氧氯丙烷和四氯化碳雙層有機(jī)溶劑沉淀法回收切割廢砂漿中的多晶硅，上述有機(jī)溶劑可以大大減少沉降時(shí)間，得到富硅粉末(ωSi=95.04%)，通過(guò)澆鑄后得到99.06%的硅錠。Akira等[22]根據(jù)大多數(shù)有機(jī)物可以在超純水中完全互溶而無(wú)機(jī)物幾乎不容的性質(zhì)，利用超純水回收硅沉淀物中的硅。Huang等[23]利用粉體在懸浮液中的Zeta電位隨著pH值的不同而變化的原理，分離廢砂漿中的硅和碳化硅。在較強(qiáng)的Zeta電位斥力下，硅粉由于較小的粒徑和密度懸浮在懸浮液的上半部分，在pH=8.0的條件下，經(jīng)過(guò)4次沉淀可以得到62%的富硅粉體。該方法對(duì)Si和SiC粉體的分離具有很大潛力。

由于切割廢砂漿中硅和碳化硅的粒度很小，兩者的化學(xué)性質(zhì)又很相近，所以高效分離砂漿中的硅和碳化硅具有一定難度，是資源化利用的難點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外在這方面仍處于研究階段，但隨著大家對(duì)回收高純硅重要性認(rèn)識(shí)的不斷發(fā)展，工業(yè)化回收已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)。

4.2間接回收技術(shù)

硅的間接回收技術(shù)是指利用碳化硅的化學(xué)穩(wěn)定性，在回收碳化硅的同時(shí)，以切割廢砂漿中的硅粉為為硅源制備其他產(chǎn)品，這是硅粉資源化利用的新方向。丁蕾等[10]將固液分離后的固體通過(guò)水力旋流分離，分離后的硅粉中加入氫氧化鈉生成硅酸鈉溶液，在加入水玻璃調(diào)節(jié)其模數(shù)，制備成低模數(shù)硅酸鈉溶液。徐冬梅等[24]以廢砂漿中的硅為來(lái)源，制備δ-層狀結(jié)晶二硅酸鈉。主要包括硫酸浸取除鐵、硅粉水解得到無(wú)定形二硅酸鈉、結(jié)晶化反應(yīng)由無(wú)定形二硅酸鈉轉(zhuǎn)化為層狀晶體結(jié)構(gòu)。仝宇等[25]將切割廢砂漿進(jìn)行預(yù)處理，去除PEG及金屬雜質(zhì)得到碳化硅和硅的混合顆粒，向該顆粒中加入氫氧化鈉溶液使硅粉完全水解，過(guò)濾物料，濾液為多硅酸鈉溶液，向溶液中加入硫酸后形成硅凝膠，經(jīng)老化、稀氨水?dāng)U容后得到粗孔塊狀硅膠。徐冬梅等[26]利用氫氧化鈉溶液與切割廢砂漿中硅的反應(yīng)和水玻璃的酸化反應(yīng)制備出適合作橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑的白炭黑。孫余憑等[27]利用一種反應(yīng)分離同步進(jìn)行的方法，使得切割廢料中的硅粉在堿性催化劑的作用下水解成為硅酸鈉，進(jìn)而生產(chǎn)硅溶膠。該方法保持反應(yīng)處于不平衡狀態(tài)，克服了現(xiàn)有間歇反應(yīng)器在反應(yīng)接近平衡時(shí)停止反應(yīng)的不足，能夠連續(xù)回收廢砂漿中的硅粉。Woo等[28]提供了一種利用切割廢砂漿中的硅和炭黑在真空條件下合成β-SiC的工藝。

5　碳化硅的回收技術(shù)

郭士德[29]將廢砂漿經(jīng)固液分離后的固體物料裝入含水的溢流罐，啟動(dòng)超聲波換能器機(jī)組、攪拌裝置，充分?jǐn)嚢韬笸Ｖ?，同時(shí)打開(kāi)溢流罐進(jìn)水閥，進(jìn)行溢流，在溢流罐中沉淀下來(lái)的為碳化硅微粉，經(jīng)過(guò)甩干機(jī)、閃蒸式干燥機(jī)及超聲振動(dòng)篩后即可得到成品碳化硅。楊長(zhǎng)劍等[12]利用硅和碳化硅比重的差異，將硅片切割廢砂漿與水混合后進(jìn)行四級(jí)固液分離，對(duì)第四級(jí)固體顆粒進(jìn)行干燥、篩選處理得到碳化硅粉體。周強(qiáng)等[30]利用臥螺離心機(jī)通過(guò)多級(jí)分離得到碳化硅微粉，向該粉體中加入氫氧化鈉及硫酸溶液，經(jīng)化學(xué)處理后加入分散劑，進(jìn)行水力溢流分級(jí)，得到濕的碳化硅微粉，經(jīng)干燥、篩選后制得用于線切割刃料的碳化硅。胡慶波等[14]利用化學(xué)腐蝕原理，分別采用酸溶和堿溶的方法去除切割廢砂漿中的雜質(zhì)，以達(dá)到回收碳化硅的目的。酸溶法即用混酸溶掉硅及金屬雜質(zhì)得到碳化硅。堿溶法即用堿液去除硅雜質(zhì)，再加酸溶解金屬雜質(zhì)，得到碳化硅。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，經(jīng)酸溶得到的碳化硅產(chǎn)品和新砂的性質(zhì)更加接近。楊榮華等[31]也分別采用酸溶和堿溶的方法除硅，使碳化硅粉體中硅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)降到0.5%以下。實(shí)驗(yàn)表明酸洗除硅比堿洗除硅得到的碳化硅純度更高。鄧騰等[4]根據(jù)碳化硅和硅的密度、顆粒表面電荷的差異以及對(duì)超聲波的選擇性吸收，利用垂直電泳與超聲相結(jié)合的環(huán)?；厥辗椒ǎ瑢U砂漿固液分離并酸洗除雜后，在最優(yōu)條件下將得到的沉積固體與氫氧化鈉反應(yīng)，最終得到純度為99%的碳化硅。劉寶來(lái)等[32]提供了一種從廢砂漿中回收碳化硅的簡(jiǎn)便化工業(yè)方法。向切割廢砂漿中加入稀釋劑降低粘度后，將砂漿通過(guò)精密過(guò)濾裝置進(jìn)行一級(jí)分離，對(duì)得到的固體組份進(jìn)行堿洗、酸洗、烘干后可得到滿足多線切割要求的高品質(zhì)碳化硅。將一級(jí)分離后的液體再進(jìn)行二級(jí)分離，得到粒徑在2μm以下的固體，對(duì)此固體行堿洗、酸洗、烘干后得到可用于其它工業(yè)領(lǐng)域的粒徑較小的碳化硅粉體。Young-Lim等[33]提出一種從廢砂漿中獲得高純碳化硅(約98.5%)的一種經(jīng)濟(jì)可行的方式，利用回收的SiC粉末制造多孔SiC陶瓷散熱片。首先向廢砂漿中加入堿液洗滌兩次，再選擇適當(dāng)?shù)臑V孔過(guò)濾剩余的Si，將固體物質(zhì)烘干后得到回收的碳化硅。Wang等[34]通過(guò)Al-Si合金工藝分離硅和碳化硅。在Si和SiC烘干物料的頂層添加Al，以氬氣為保護(hù)氣在1773K的真空碳管爐中反應(yīng)，得到Al-Si錠，實(shí)驗(yàn)表明使用合金工藝可以很好的分離廢砂漿中的硅和碳化硅。筆者及課題組[35]采用泡沫浮選的方法回收切割廢砂漿中的碳化硅。將廢砂漿加水?dāng)嚢韬蠊桃悍蛛x，對(duì)得到固體粉料進(jìn)行酸洗除雜工藝，以該固體混合物為原料，通過(guò)不同捕收劑對(duì)碳化硅浮選效果研究，確定以煤油作為捕收劑進(jìn)行浮選，得到純度為99.08%的碳化硅粉體。

6　切割廢砂漿的直接回收技術(shù)

上述回收技術(shù)可分別回收廢砂漿中的各單一組分，也可將切割廢砂漿中的硅和碳化硅不經(jīng)過(guò)分離，直接以回收料為原料，制備其它產(chǎn)品。邢鵬飛等[36]以除鐵后的切割廢料為主料，加入粘結(jié)劑，將混合均勻的原料壓制成型，烘干，得到生坯，將其放入氮化爐中，通入純度為99%以上的高純氮?dú)膺M(jìn)行氮化處理，得到氮化硅反應(yīng)燒結(jié)碳化硅制品。王洪軍等[37]以太陽(yáng)能多晶硅切割回收料為原料，制備RBSN(反應(yīng)燒結(jié)氮化硅)-SiC陶瓷，即切割廢料中的單質(zhì)硅和氮?dú)庠诜茄趸瘹夥盏母邷叵?，生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氮化硅，把碳化硅包裹在一起形成一個(gè)致密體，該陶瓷比一般碳化硅陶瓷具有更高的強(qiáng)度。徐明揚(yáng)等[38]以硅錠線切割回收料為主要原料、氧化鋁為燒結(jié)助劑、石墨粉為造孔劑，采用普通的燒結(jié)工藝制備出性能良好的碳化硅多孔陶瓷。張雨辰等[39]找到一條利用晶體硅切割廢料制備氮化硅結(jié)合碳化硅材料的工藝路線。實(shí)驗(yàn)前通過(guò)加熱保溫方式去除廢料中的聚乙二醇，加入粘結(jié)劑成坯，生坯在二硅化鉬爐中燒結(jié)，最優(yōu)條件下得到性能良好的氮化硅結(jié)合碳化硅制品。何思邈等[40]以切割廢料為研究對(duì)象，配以一定的碳粉或含鐵原料在井式電阻爐和小型模擬電弧爐中進(jìn)行了硅鐵和碳化硅的冶煉，通過(guò)工業(yè)試驗(yàn)探索制備出的硅鐵及碳化硅作為鋼水脫氧劑、覆蓋劑和發(fā)熱劑的使用效果，確定了切割廢料作為冶金輔料使用的可行性。邢鵬飛等[41]以切割廢料為原料，酸洗除雜后進(jìn)行高溫真空處理，配入二氧化硅粉料，加入粘結(jié)劑混合后壓制成團(tuán)，將烘干后的球團(tuán)放入礦熱爐或電弧爐中進(jìn)行高溫冶煉制備出純度大于99.9wt%的高純硅，對(duì)該高純硅進(jìn)行定向凝固后，得到太陽(yáng)能級(jí)多晶硅。武承將等[42]提出利用硅切割廢料通過(guò)坯體制備及高溫氮化等工藝制備Si3N4-SiC復(fù)合耐火材料，一方面可以減少環(huán)境污染，提高利用率；另一方面可以降低該復(fù)合材料的生產(chǎn)成本。石汝軍等[43]將廢砂漿水洗去除聚乙二醇后的混合物與剛玉粉、高鋁粘土、片狀石墨等原料混合，通過(guò)造粒、靜壓成型、烘烤等工藝制備出了冶金企業(yè)連續(xù)澆鑄用的一次性耐火材料-中間包下水口。該工藝采用工業(yè)廢料生產(chǎn)成品，替代了昂貴的碳化硅及氧化鋯等原料，生產(chǎn)成本大幅下降。

7　結(jié)　論

有效回收利用硅片切割廢砂漿中的各種物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)資源化利用將產(chǎn)生較大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益，其中硅粉與碳化硅之間的分離是關(guān)鍵解決的問(wèn)題。從現(xiàn)有技術(shù)來(lái)看，目前大規(guī)模工業(yè)回收硅片切割廢砂漿中高純硅的技術(shù)還不成熟，但具有巨大商業(yè)潛能的高純硅回收是今后研究的一個(gè)重要方向。另外，由于切割廢砂漿中硅和碳化硅的粒度較小、理化性質(zhì)相似，對(duì)廢砂漿資源化利用的另一個(gè)新技術(shù)思路是如何不進(jìn)行硅和碳化硅的分離，因此，切割廢砂漿的直接回收技術(shù)不失為一種較好的大規(guī)?；厥辗椒ǎ箯U砂漿的回收更加經(jīng)濟(jì)合理。

[1]劉宇. 光伏行業(yè)硅切片廢水預(yù)處理研究[D].廣州:華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012.

[2]田媛,劉文軍,游超,等.硅晶切割廢砂漿的回收技術(shù)及國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)情況[J].廣東化工,2013,40(14):94-95.

[3]侯思懿,鐵生年,汪長(zhǎng)安.硅片切割廢砂漿中去除硅和二氧化硅工藝的研究[J].人工晶體學(xué)報(bào),2013,42(7):1435-1439.

[4]鄧騰.切割廢砂漿中有價(jià)資源的分離回收[D].天津:天津大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

[5]崔小明.環(huán)氧乙烷生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展及市場(chǎng)分析[J].精細(xì)與專用化學(xué)品,2014,22(5):12-18.

[6]汪多仁.聚乙二醇的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展[J].上海毛麻科技,2012, (2):46-48.

[7]佟福財(cái).中國(guó)石油現(xiàn)狀和對(duì)建設(shè)石油市場(chǎng)爭(zhēng)取國(guó)際定價(jià)權(quán)的建議[D].上海:上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

[8]田維亮,白紅進(jìn),張紅喜,等.切割廢砂漿綜合回收利用研究進(jìn)展[J].中國(guó)資源綜合利用,2011,29(6):24-27.

[9]邢鵬飛,趙培余,郭菁,等.太陽(yáng)能級(jí)多晶硅切割廢料漿的綜合回收[J].材料導(dǎo)報(bào),2011,25(1):75-79.

[10]丁蕾.超薄硅片切割液特性及廢砂漿的資源化研究[D].無(wú)錫:江南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012.

[11]戴永琪.回收硅片切割液的方法[P].中國(guó)專利:CN101565649A,2009-10-28.

[12]楊長(zhǎng)劍,莘雙銀,周君,等.硅片切割廢砂漿中碳化硅和聚乙二醇切割液的回收方法[P].中國(guó)專利:CN103183349A,2013-07-03.

[13]郭銳.硅片切割廢砂漿分離提純方法[P].中國(guó)專利:CN102108317A,2011-06-29 .

[14]胡慶波.多晶硅水性切削液再生研究[D].無(wú)錫:江南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2011.

[15]楊水清,羅偉,蔣文俊,等.一種利用回收太陽(yáng)能硅片切割液制備聚醚多元醇的方法[P].中國(guó)專利:CN103709394A,2014-04-09 .

[16]邢鵬飛,王耀彬,郭菁,等.一種從單/多晶硅切割料漿中回收太陽(yáng)能級(jí)多晶硅的方法[P].中國(guó)專利:CN101671022A,2010-03-17 .

[17]Wu Y F,Chen Y M.Separation of silicon and silicon carbide using an electrical field[J].SeparationPurificationTechnology,2009,68(1):70-74.

[18]王浩洋.分離回收硅切割廢漿料中的Si和SiC[D].大連:大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012.

[19]劉宇龍.硅片線鋸廢料中硅的回收技術(shù)研究[D].南昌:南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

[20]黃美玲,熊裕華,魏秀琴,等.硅片線鋸砂漿中硅粉與碳化硅粉的泡沫浮選分離回收[J].電子元件與材料,2010,29(4):74-77.

[21]Xing P F,Guo J,Zhuang Y X,et al.Rapid recovery of polycrystalline silicon from kerf loss slurry using double-layer organic solvent sedimentation method[J].InternationalJournalofMinerals,MetallurgyandMaterials,2013,20(10):947-952.

[22]Akira Yoko, Yoshito Oshima. Recovery of silicon from silicon sludge using supercritical water[J].TheJournalofSupercriticalFluids,2013,75:1-5.

[23]Huang K, Deng H,Li J C,et al. Separation of Si/SiC wiresaw cutting powder through sedimentation by adjusting the solution pHs[J].TheMinerals,Metals&MaterialsSociety,2012:297-304.

[24]徐冬梅,仝宇.硅切割廢砂漿制備-δ層狀結(jié)晶二硅酸鈉的研究[J].現(xiàn)代化工,2010,30(12):47-51.

[25]仝宇,徐冬梅,叢明輝,等.硅切割廢砂漿制備粗孔塊狀硅膠的工藝研究[J].無(wú)機(jī)鹽工業(yè),2011,43(6):50-52.

[26]徐冬梅,田維亮,李新宇,等. 線切割廢砂漿制白炭黑工藝研究[J].無(wú)機(jī)鹽工業(yè),2010,42(6):49-51.

[27]孫余憑,顧瑾,白云翔.一種連續(xù)回收利用硅片切割加工廢砂漿中硅粉的方法[P].中國(guó)專利:CN103601191A,2014-02-26 .

[28]Woo Teck Kwon,Younghee Kim,et al. A Study on the Synthesis of SiC Powder from the Silicon Sludge of the Photovoltaic Industry[J].MaterialsScienceForum,2012,724:49-52.

[29]郭士德.物理法回收硅片切割廢砂漿中的切割液、晶硅粉和碳化硅微粉的方法[P].中國(guó)專利:CN102730696A,2012-10-17.

[30]周強(qiáng),龔志剛.從硅片線切割加工廢砂漿中回收碳化硅微粉和線切割液的方法[P].中國(guó)專利:CN102010785A,2011-04-13.

[31]黃美玲,尹傳強(qiáng),熊裕華,等.太陽(yáng)能電池硅片線鋸砂漿中硅屑的回收技術(shù)研究[J].材料導(dǎo)報(bào),2010,24(15):263-265.

[32]劉來(lái)寶,朱志翔,孫余憑.從硅片切割加工砂漿中回收碳化硅的簡(jiǎn)便化工業(yè)方法[P].中國(guó)專利:CN101875492A,2010-11-03.

[33]Young-Lim Lee, Soon-Taek Jeong, Sang-Jun Park. Study on Manufacturing of Recycled SiC Powder from Solar Wafering Sludge and Its Application[J].InternationalJournalofPrecisionEngineeringandManufacturing-greenTechnology,2014,1(4):299-304.

[34]Wang H Y,Tan Y,Li J Y,et al.Removal of silicon carbide from kerf loss slurry by Al-Si alloying process[J].SeparationandPurificationTechnology,2012,89:91-93.

[35]侯思懿,鐵生年,汪長(zhǎng)安.新能源硅產(chǎn)業(yè)硅片切割廢砂漿中碳化硅的浮選工藝研究[J].人工晶體學(xué)報(bào),2014,43(3):670-675.

[36]邢鵬飛,王裙,莊艷歆,等.一種晶體硅切割廢料氮化反應(yīng)燒結(jié)碳化硅的方法[P].中國(guó)專利:CN102275925A,2011-12-14 .

[37]王洪軍.硅錠線切割回收料制備RBSN-SiC陶瓷的研究[D]. 淄博:山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2010.

[38]徐明揚(yáng),高凌,陳涵,等.硅錠線切割回收料制備SiC多孔陶瓷的研究 [J].中國(guó)陶瓷,2009,45(8):24-26.

[39]張雨辰.晶體硅切割廢料制備氮化硅結(jié)合碳化硅材料的研究[D]. 沈陽(yáng):東北大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

[40]何思邈.利用硅片切割廢料研制冶金輔料的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 西安:西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

[41]邢鵬飛,莊艷歆,李大綱,等. 一種晶體硅切割廢料電熱冶金制備太陽(yáng)能多晶硅的方法[P].中國(guó)專利:CN103086378A,2013-05-08.

[42]武承將.太陽(yáng)能晶體硅切割廢料制備耐火材料的研究[D]. 沈陽(yáng):東北大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012.

[43]石汝軍,鄭曉華,劉麗潔.利用硅切割液廢料生產(chǎn)中間包下水口的方法[P].中國(guó)專利:CN102344293A,2012-02-08.

Present Situations for Resource Utilization of Silicon Wafers Cutting Waste Slurry

HOUSi-yi,TIESheng-nian

(New Energy (photovoltaic)Industry Research Center,Qinghai University,Xining 810016,China)

The research about technologies of resource utilization of silicon wafers cutting waste slurry in recent years are reviewed,including recovery technology of polyethylene glycol, direct recycling technology of silicon, indirect recycling technology of silicon, recovery technology of silicon carbide and direct recycling technology of cutting waste slurry. By analyzing the existing problems of resource utilization, it is pointed out that the direct recovery technology of waste slurry as raw material is a kind of better method for large scale recovery.

silicon wafers;cutting;waste slurry;resource utilization

青海省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展專項(xiàng)資金(2014-Z-Y31,2015-Z-Y02)

侯思懿(1988-),女,碩士,助教.主要從事化工材料制備方面的研究.

TB321

A

1001-1625(2016)05-1527-05