第一篇:硅片切割液廢砂漿回收技術(shù)簡介
硅片切割液廢砂漿回收技術(shù)簡介
2010-12-19 9:39:44
硅片切割液廢砂漿回收技術(shù)簡介
太陽能硅片切割液廢砂漿是切割液(PEG)和砂漿的混合物,我公司依靠自主研發(fā)回收技術(shù),對廢砂漿進(jìn)行處理,回收其中的切割液和碳化硅微粉,返回到太陽能線切割機(jī)重新使用。
因為太陽能行業(yè)的特殊性,硅片加工對于切割力和硅片表面都有很高的技術(shù)要求,因此對切割液和碳化硅微粉的要求相應(yīng)也很高,質(zhì)量要穩(wěn)定可靠。目前,國內(nèi)使用的切割液和碳化硅微粉在線切割過程中,砂漿中不可避免的會混入硅粉、鐵、高聚物等雜質(zhì),部分碳化硅微粉也會因切割作用而出現(xiàn)破損,產(chǎn)生的廢砂漿很難繼續(xù)使用。
我公司自主開發(fā)的廢砂漿回收技術(shù),結(jié)合化工和電子技術(shù)特點,利用沉降離心、化學(xué)清洗、絮凝過濾、精餾、萃取、旋風(fēng)分級等分離原理和方法,將廢砂漿中雜質(zhì)和水分去除,得到優(yōu)質(zhì)合格的切割液和碳化硅微粉。
液體回收過程主要利用物理作用將其中的固體微粒去除,不增加任何可溶性雜質(zhì)。這樣得到的液體能夠保證原有的化學(xué)成分,具有與新切割液相同的表面活性、懸浮力和攜帶力,可多次重復(fù)使用。
在碳化硅微粉回收時,除了利用物理作用將其中的細(xì)顆粒去除外,還利用多種化學(xué)作用將其中的硅粉、鐵、膠粒去除,這就保證了得到的碳化硅微粉具有原砂漿中碳化硅微粉同樣的品質(zhì)。且回收過程不增加任何微粉顆粒,而切割過程會使大的顆粒變細(xì),因此回收到的微粉沒有大顆粒,不會在以后使用過程中產(chǎn)生劃傷硅片的現(xiàn)象。
我公司的廢砂漿回收技術(shù)具有較高的回收率:碳化硅微粉和切割液的回收率分別是廢砂漿的30%和35%以上。綠碳化硅介紹:
綠碳化硅產(chǎn)品有著高硬度、強(qiáng)切割力、高熔點以及不與酸、堿起任何化學(xué)反應(yīng)等特性,被廣泛應(yīng)用在高科技產(chǎn)業(yè)以及精密工業(yè),如晶體切削、拋光等行業(yè)。它對于高精密度水晶、晶圓棒、振蕩器、鑄錠的切挖,以及超硬的金屬加工,軟金屬如黃銅等的處理,都有極高水平的表現(xiàn);作為電子元器件的耗材,綠碳化硅也用于各種樹脂和脫氧的處理;同時綠碳化硅還是石頭及一些堅硬的磨削工作的理想材料。同時因為它具有半導(dǎo)體的特性,極好的傳熱、耐高溫能力,使它成為有用的陶瓷材料。公司優(yōu)勢:
1、原材料管理:精挑細(xì)選的原材料,嚴(yán)格細(xì)致的進(jìn)料管理,供應(yīng)商定期考核。
2、先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)驗:本公司融合日本、臺灣以及大陸幾十年來的生產(chǎn)經(jīng)驗和研究成果,采用國內(nèi)領(lǐng)先的生產(chǎn)設(shè)備,為客戶提供質(zhì)量穩(wěn)定、精度更高的各類產(chǎn)品。
3、高質(zhì)量、合理價位:媲美國外產(chǎn)品的質(zhì)量,相當(dāng)合理的價格,便捷的供貨渠道,優(yōu)質(zhì)的服務(wù)措施。
第二篇:硅片切割液廢砂漿回收項目可行性研究報告
硅片切割液廢砂漿回收項目可行性研究報告
隨著太陽能硅片切割行業(yè)的重新洗牌以及利潤的持續(xù)下降,硅片切割企業(yè)不約而同地打起來控制生產(chǎn)過程,降低生產(chǎn)成本的牌。最直接的就是對三大輔料中的切割液和碳化硅微粉的回收再利用。由于通過對廢砂漿的回收利用,可以使切割液和碳化硅微粉的成本降低至少50%,所以未來三到五年,廢砂漿回收項目將會受到國內(nèi)切片廠的大力追捧,回收液和回收砂的市場份額也將會有大幅度上升,因此廢砂漿回收項目具有相當(dāng)?shù)目尚行浴?/p>
1、項目市場分析
由于目前回收液的市場份額只占整個切割液市場份額的20%左右,而隨著廢砂漿回收技術(shù)的提高和切割技術(shù)對回收液和回收砂的利用水平的提高,回收液和回收砂的使用量至少可以上升到市場份額的50%。1.1競爭環(huán)境分析
進(jìn)入2009年以來,新液的技術(shù)壁壘已經(jīng)被打破,在2009年的上半年,市場上涌現(xiàn)出了近10家生產(chǎn)新液的化工廠,使得整個新液市場競爭異常激烈,價格從年初的16000一降再降到現(xiàn)在的13000上下,大有跌破12000的趨勢。同時,隨著石油價格的上漲,成本有增無減,利潤不斷趨薄,貨款回收周期拉長,整個行業(yè)極其慘淡。而反觀廢砂漿回收市場,從事該項目的企業(yè)真正上規(guī)模的只有兩家,并且生意異?;鸨瑯I(yè)績一直呈增長態(tài)勢。由于硅片切割廠家要節(jié)省成本,而回收液一噸的價格只有8000元左右,回收砂一噸的價格也只有10000元左右。并且隨著回收技術(shù)的提高,可以實現(xiàn)回收液、回收砂和新液、新砂以1:1的比例混合使用,大大降低了硅片的生產(chǎn)成本,使得硅片切割廠家從09年以來對廢砂漿回收越來越愿意接受,加速了廢砂漿回收市場的啟動。
1.2項目競爭優(yōu)勢分析
廢砂漿回收主要分為在線回收和離線回收。
(1)在線回收是指運(yùn)用在線回收機(jī)直接對廢砂漿進(jìn)行離心分離,將雜質(zhì)剔除的同時補(bǔ)充一定量的新液和新砂,然后直接循環(huán)利用。優(yōu)點是通過在線回收機(jī)回收出來的直接就是砂漿,不用將液和砂分離,同時免去了物流等中間環(huán)節(jié);缺點是通過回收之后砂漿的雜質(zhì)還是不可能剔除的很精細(xì),并且加工能力有限,一臺800萬的砂漿在線回收機(jī),月加工能力最多只有60噸-100噸。
(2)離線回收是指通過建設(shè)廢砂漿回收處理廠來對廢砂漿進(jìn)行分離加工。優(yōu)點是可以回收出質(zhì)量比較好的回收液和回收砂,規(guī)模投資成本相對較小,成套設(shè)備投資800萬人民幣可以建成一個年處理5000噸-8000噸的廢砂漿回收處理廠。缺點是物流等中間環(huán)節(jié)較多,但是,如果是為切片廠做配套,建在大型切片廠附近,就可以規(guī)避這些不便。
總之,離線回收項目,即通過建立回收工廠的模式在現(xiàn)有市場中更具有競爭力。
2、建設(shè)條件和工程進(jìn)度分析 2.1建設(shè)條件
由于廢砂漿回收項目在投入運(yùn)營的過程中,涉及到比較高的物流成本,所以該項目在建設(shè)的過程中需要考慮營銷的輻射半徑,最理想的建設(shè)條件是建在某一家規(guī)模比較大的切片廠附近或者某一個切片產(chǎn)業(yè)集群附近,為其配套,形成經(jīng)營聯(lián)合體。這樣不僅可以節(jié)省運(yùn)營成本,還可以因成本降低而降低終端產(chǎn)品的價格,保持比較有競爭力的區(qū)域終端價,提高該項目的整體競爭力。2.2工程進(jìn)度
以年處理5000噸廢砂漿的項目為例,在廠房供水、供電、蒸汽鍋爐和土建項目等條件具備的情況下,整個項目從設(shè)備安裝調(diào)試到投入運(yùn)營三到五個月就可以完成。
3、技術(shù)原理與生產(chǎn)工藝流程 3.1技術(shù)原理
我公司是最先進(jìn)入太陽能光伏行業(yè),硅片切割廢砂漿回收處理設(shè)備的研制開發(fā)的企業(yè),并為國內(nèi)幾家大公司配套安裝回收處理設(shè)備,經(jīng)過不斷改進(jìn)研發(fā)出了目前國內(nèi)比較成熟的工藝,將化工和礦業(yè)加工技術(shù)相融合,結(jié)合電子材料加工的特點,利用離心分離分散、化學(xué)清洗、萃取等分離原理和方法,將廢砂漿中的雜質(zhì)清除,得到合格的碳化硅微粉和PEG切割液。3.2生產(chǎn)工藝流程
整個回收過程可分解為三個子過程(1)固液分離過程
利用硅粉比碳化硅微粉顆粒密度均小的特點,將廢砂漿分解為碳化硅微粉和含硅粉的切割液兩股物流。采用加分離劑的多級分離過程實現(xiàn)此分離。
(2)液體回收過程
采用沉降和過濾相結(jié)合的方法,將含硅粉的切割液分離。首先將硅粉與切割液分離,再用離子交換將有害離子清除干凈。為節(jié)約能量,采用多效蒸發(fā)技術(shù),蒸餾出合格的PEG切割液。(3)碳化硅微粉回收過程
將多級離心分離中生產(chǎn)的精碳化硅加入適量的化學(xué)藥劑,化學(xué)處理后進(jìn)行分級水洗,得到的濕碳化硅微粉經(jīng)干燥篩分后即為合格的碳化硅微粉。3.3設(shè)備
離心機(jī),壓濾機(jī),離子交換機(jī)組,PEG特種過濾系統(tǒng),多效蒸餾機(jī)組,多級分砂,酸堿清洗,干燥分級及純水機(jī)組。
4、投資回報分析
以年處理能力5000噸廢砂漿的項目為例。
4.1全套廢砂漿回收處理設(shè)備等固定成本投資約800萬,流動資金200萬。4.2營業(yè)額
5000噸廢砂漿年處理能力的項目可以服務(wù)于30-40臺NTC442線切割機(jī)。根據(jù)目前市場上的廢砂漿回收返還比例計算,如果是為某一固定的大切片廠做配套,以30臺為例,每月無償提供約400噸廢砂漿,那么可以生產(chǎn)出約140噸回收液和105噸回收砂。以收取回收加工費液8000元/噸,砂10000元/噸計算:
液的營業(yè)額為140噸×8000=1120000元/月
砂的營業(yè)額為105噸×10000=1050000元/月 即月營業(yè)額為2170000。4.3回報
由于在整個回收加工過程中,所有的固定投入就是人員工資、能源消耗、水和回收液以及回收砂過程中的添加劑等。以營業(yè)額的25%計算,約為550000元。得出月利潤即為162萬元.年利潤為1944萬元。投資回報率為208.32%,投資回報周期為4.9個月。
5、結(jié)論
由于日本福島核電站核泄漏事故已引起了全世界的關(guān)注,全球的原子能發(fā)電將會受到的限制,而太陽能發(fā)電這種清洗能源卻會出現(xiàn)更加猛烈增長的趨勢,所以,廢砂漿回收是目前乃至今后10年內(nèi)太陽能光伏行業(yè)競爭壓力較低,利潤相對較高,投資回報周期較短的切實可行的項目。
6、建議 6.1由于目前整個輔料市場,處于新液競爭激烈,回收方興未艾,再加之,國內(nèi)的太陽能光伏市場已經(jīng)逐漸由生產(chǎn)向消費轉(zhuǎn)型,新的市場正處于形成階段。因此,2010年-2011年是建設(shè)和啟動該項目的良好黃金契機(jī)。6.2介于廢砂漿回收是一個技術(shù)主導(dǎo)型的項目,因而,一定要充分考慮到回收技術(shù)的前瞻性和穩(wěn)定性,選用成熟穩(wěn)定的工藝,確保投產(chǎn)之后的產(chǎn)品質(zhì)量具有強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢。
第三篇:太陽能硅片切割市場:廢砂漿回收項目可行性研究報告[范文]
隨著太陽能硅片切割行業(yè)的重新洗牌以及利潤的持續(xù)下降,硅片切割企業(yè)不約而同地打起來控制生產(chǎn)過程,降低生產(chǎn)成本的牌。最直接的就是對三大輔料中的切割液和碳化硅微粉的回收再利用。由于通過對廢砂漿的回收利用,可以使切割液和碳化硅微粉的成本降低至少50%,所以未來三到五年,廢砂漿回收項目將會受到國內(nèi)切片廠的大力追捧,回收液和回收砂的市場份額也將會有大幅度上升,最終回收液的市場需求量有望達(dá)到50000—70000噸,因此廢砂漿回收項目具有相當(dāng)?shù)目尚行浴?/p>
一、項目市場分析
由于目前回收液的市場份額只占整個切割液市場份額的20%左右,而隨著廢砂漿回收技術(shù)的提高和切割技術(shù)對回收液和回收砂的利用水平的提高,回收液和回收砂的使用量至少可以上升到市場份額的50%。按液8000元/噸,砂10000元/噸計算,分別為液4-5.6億人民幣,砂5-7億元人民幣。
1、競爭環(huán)境分析
進(jìn)入2009年以來,新液的技術(shù)壁壘已經(jīng)被打破,在2009年的上半年,市場上涌現(xiàn)出了近10家生產(chǎn)新液的化工廠,使得整個新液市場競爭異常激烈,價格從年初的16000一降再降到現(xiàn)在的13000上下,大有跌破12000的趨勢。同時,隨著石油價格的上漲,成本有增無減,利潤不斷趨薄,貨款回收周期拉長,整個行業(yè)極其慘淡。
而反觀廢砂漿回收市場,從事該項目的企業(yè)真正上規(guī)模的只有兩家,并且生意異?;鸨?,業(yè)績一直呈增長態(tài)勢。由于硅片切割廠家要節(jié)省成本,而回收液一噸的價格只有8000元左右,回收砂一噸的價格也只有10000元左右。并且隨著回收技術(shù)的提高,可以實現(xiàn)回收液、回收砂和新液、新砂以1:1的比例混合使用,大大降低了硅片的生產(chǎn)成本,使得硅片切割廠家從09年以來對廢砂漿回收越來越愿意接受,加速了廢砂漿回收市場的啟動。
2、項目競爭優(yōu)勢分析
廢砂漿回收主要分為在線回收和離線回收。
(1)在線回收是指運(yùn)用在線回收機(jī)直接對廢砂漿進(jìn)行離心分離,將雜質(zhì)剔除的同時補(bǔ)充一定量的新液和新砂,然后直接循環(huán)利用。優(yōu)點是通過在線回收機(jī)回收出來的直接就是砂漿,不用將液和砂分離,同時免去了物流等中間環(huán)節(jié);缺點是通過回收之后砂漿的雜質(zhì)還是不可能剔除的很精細(xì),并且加工能力有限,一臺800萬的砂漿在線回收機(jī),月加工能力最多只有60噸-100噸。
(2)離線回收是指通過建設(shè)廢砂漿回收處理廠來對廢砂漿進(jìn)行分離加工。優(yōu)點是可以回收出質(zhì)量比較好的回收液和回收砂,規(guī)模投資成本相對較小,投資800萬人民幣可以建成一個年處理5000噸-8000噸的廢砂漿回收處理廠。缺點是物流等中間環(huán)節(jié)較多,但是,如果是為切片廠做配套,建在大型切片廠附近,就可以規(guī)避這些不便。
總之,離線回收項目,即通過建立回收工廠的模式在現(xiàn)有市場中更具有競爭力。
二、建設(shè)條件和工程進(jìn)度分析
1、建設(shè)條件
由于廢砂漿回收項目在投入運(yùn)營的過程中,涉及到比較高的物流成本,所以該項目在建設(shè)的過程中需要考慮營銷的輻射半徑,最理想的建設(shè)條件是建在某一家規(guī)模比較大的切片廠附近或者某一個切片產(chǎn)業(yè)集群附近,為其配套,形成經(jīng)營聯(lián)合體。這樣不僅可以節(jié)省運(yùn)營成本,還可以因成本降低而降低終端產(chǎn)品的價格,保持比較有競爭力的區(qū)域終端價,提高該項目的整體競爭力。
2、工程進(jìn)度
以年處理5000噸廢砂漿的項目為例,整個項目從土建到投入運(yùn)營三到五個月就可以完成。
三、技術(shù)原理與生產(chǎn)工藝流程
1、技術(shù)原理
目前國內(nèi)比較成熟的工藝是將化工和礦業(yè)加工技術(shù)相融合,結(jié)合電子材料加工的特點,利用離心分離分散、化學(xué)清洗、絮凝、萃取等分離原理和方法,將廢砂漿中的雜質(zhì)清除,得到合格的碳化硅微粉和切割液。
2、生產(chǎn)工藝流程
整個回收過程可分解為三個子過程(1)固液分離過程
利用硅粉比碳化硅微粉顆粒密度均小的特點,將廢砂漿分解為碳化硅微粉和含硅粉的切割液兩股物流。采用加分離劑的多級分離過程實現(xiàn)此分離。(2)液體回收過程
采用沉降和過濾相結(jié)合的方法,將含硅粉的切割液分離。首先將硅粉與切割液分離,為節(jié)約能量,采用多效蒸發(fā)技術(shù)。(3)碳化硅微粉回收過程
將多級分離中生產(chǎn)的精碳化硅加入適量的化學(xué)藥劑,化學(xué)處理后進(jìn)行分級水洗,得到的濕碳化硅微粉干燥篩分后即為干燥碳化硅微粉。
3、設(shè)備(隱去)
四、投資回報分析
以年處理能力5000噸廢砂漿的項目為例。
1、成本
廠房、設(shè)備、以及技術(shù)轉(zhuǎn)讓等固定成本投資約800萬,流動資金200萬。
2、營業(yè)額
5000噸廢砂漿年處理能力的項目可以服務(wù)于30-40臺NTC442線切割機(jī)。根據(jù)目前市場上的廢砂漿回收返還比例計算,如果是為某一固定的大切片廠做配套,以30臺為例,月處理量是350噸廢砂漿,那么可以生產(chǎn)出140噸回收液和105噸回收砂。以收取回收加工費液8000元/噸,砂10000元/噸計算:
液的營業(yè)額為140噸×8000=1120000元/月
砂的營業(yè)額為105噸×10000=1050000元/月
即月營業(yè)額為2170000。
3、回報
由于在整個回收加工過程中,所有的固定投入就是人員工資、能源消耗、水和回收液以及回收砂在最后時候的添加劑等。以營業(yè)額的20%計算,即為434000元。得出月利潤即為1736000元.年利潤為20832000元。
投資回報率為208.32%,投資回報周期為4.6個月。
五、結(jié)論
總之,廢砂漿回收是目前乃至今后5年內(nèi)太陽能光伏行業(yè)競爭壓力較低,利潤相對較高,投資回報周期較短的切實可行的項目。
六、建議
1、由于目前整個輔料市場,處于新液競爭激烈,回收方興未艾,再加之,國內(nèi)的太陽能光伏市場已經(jīng)逐漸由生產(chǎn)向消費轉(zhuǎn)型,新的市場正處于形成階段。因此,2009年-2010年是建設(shè)和啟動該項目的良好黃金契機(jī)。
2、介于廢砂漿回收是一個技術(shù)主導(dǎo)型的項目,因而,一定要充分考慮到回收技術(shù)的前瞻性和穩(wěn)定性,選用成熟穩(wěn)定的工藝,確保投產(chǎn)之后的產(chǎn)品質(zhì)量具有強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢。
第四篇:對《太陽能晶硅片切割廢砂漿回收工藝研究》的評述
對《太陽能晶硅片切割廢砂漿回收工藝研究》項目的
評審建議
一、有關(guān)背景
1、硅片切割廢砂漿來源及成份
集成電路用基板、太陽能電池用基板的產(chǎn)品切割,一般用鋼絲帶動由碳化硅磨料構(gòu)成砂漿對高純度單晶或多晶硅棒進(jìn)行切割。太陽能光伏電池行業(yè)的發(fā)展帶動了整個晶硅生產(chǎn)、晶硅切片及晶硅切割廢砂漿回收利用行業(yè)的發(fā)展。
太陽能硅片切割液廢砂漿是硅片切割的必然產(chǎn)物,其組成為:聚乙二醇35%;碳化硅微粉33%;單晶硅微粉9%;水5%和組成切割液其它物質(zhì)15%;有機(jī)膠粒;二氧化硅;金屬及金屬離子;破碎碳化硅微粉(色素和有機(jī)膠粒以及金屬及金屬離子和破碎碳化硅微粉3%)。
2、硅片切割廢液回用價值
廢砂漿中主要可回用的是聚乙二醇、碳化硅和單晶硅。每噸廢砂漿中含有8%~9%(重量)高純硅,也就是含有80kg~90kg單晶硅。(單晶硅主要用途是用作半導(dǎo)體材料和利用太陽能光伏發(fā)電、供熱等。)
每噸廢砂漿中含有35%聚乙二醇,也就含有350kg聚乙二醇。(聚乙二醇可用作環(huán)氧樹脂和聚乙烯醇的增韌劑。)
每噸廢砂漿中含有33%碳化硅微粉,即330kg碳化硅。(碳化硅主要用于制作砂輪、砂紙、砂帶、油石、磨塊、磨頭、研磨膏及光伏產(chǎn)品中單晶硅、多晶硅和電子行業(yè)的壓電晶體等方面的研磨、拋光等。也可用做煉鋼的脫氧劑和鑄鐵組織的改良劑,或者可用做制造四氯化硅的原料,是硅樹脂工業(yè)的主要原料。)
將切割砂漿中高純硅粉、碳化硅和聚乙二醇提取出來,進(jìn)一步用于制備單晶硅或多晶硅原料,還可以解決高純度硅資源短缺問題,對于資源有效回收利用是一個重要貢獻(xiàn)。
回收原料再利用的具體經(jīng)濟(jì)價值應(yīng)以當(dāng)前市場價格進(jìn)行測算。
3、主要回收分離技術(shù)
當(dāng)前一般采用物理方法進(jìn)行分離,即依據(jù)各成份的性質(zhì)先進(jìn)行固體和液體分離,再進(jìn)行液體提純分離。
進(jìn)行固體和液體分離的主要方法有:離心分離法、旋流分離、浮選法、虹吸法、過濾法、分級法、篩分法、電極法、超聲法。
液體提純分離的主要方法有:壓濾、膜過濾和蒸餾。
3.1 用于碳化硅微粉分離的方法
1)離心分離法。離心分離借助于離心力,使比重不同的物質(zhì)進(jìn)行分離的方法。由于離心機(jī)等設(shè)備可產(chǎn)生相當(dāng)高的角速度,使離心力遠(yuǎn)大于重力,于是溶液中的懸浮物便易于沉淀析出:又由于比重不同的物質(zhì)所受到的離心力不同,從而沉降速度不同,能使比重不同的物質(zhì)達(dá)到分離。目前生產(chǎn)廠家采用的設(shè)備有臥螺離心機(jī),平板離心機(jī),三足式離心機(jī),主要用于聚乙二醇和碳化硅固液分離,以及碳化硅微粉中微小顆粒的分離,大約能將5μm以下的微粒分離。這3種分離設(shè)備有各自的特點,可互相配合使用。也可單一使用;
2)旋流分離法。漿液通過水壓力從旋流器內(nèi)壁外側(cè)切向進(jìn)入,在離心力的作用下,粗粒(重)度的固體顆粒旋轉(zhuǎn)向下,定量或不定量地從下部排渣口流出,而細(xì)粒(輕)度的固體顆粒(或清液)從溢流管內(nèi)向上流出。目前廠家采用的多為小直徑旋流分離器;
3)浮選法。固體顆粒自身表面具有疏水性或經(jīng)浮選藥劑作用產(chǎn)生或增強(qiáng)疏水性。疏水就是親油和親氣體,可在液,氣或水—油的界面發(fā)生聚集。本方法僅適用于特殊情況,以及單晶硅微粉的提純上,由于實際運(yùn)用教少,加之浮選劑的難找,此處不加評述; 4)虹吸法。虹吸原理就是連通器的原理,加在密閉容器里液體上的壓強(qiáng),處處都相等。而虹吸管里灌滿水,沒有氣,來水端水位高,出水口用手掌或其他物體封閉住。此時管內(nèi)壓強(qiáng)處處相等。一切安置好后,打開出水口,雖然兩邊的大氣壓相等,但是來水端的水位高,壓強(qiáng)大,推動來水不斷流出出水口。本方法主要在河南地區(qū)廣泛使用,也稱自然沉降法主要適用1200號碳化硅微粉。對于1500目以上的碳化硅微粉,出現(xiàn)沉降速度慢,生產(chǎn)周期長,硅料比較嚴(yán)重的問題;
5)過濾法。液體穿過濾紙上的小孔,而固態(tài)物質(zhì)留在濾紙上,從而使固體和液體分離。主要設(shè)備為壓濾機(jī);
6)分級法。目前生產(chǎn)廠家使用的方法有水力分級和風(fēng)力分級。水力分級為最原始可靠的方法,原理簡單,便與控制與分級,但投資大,控制設(shè)備儀器尤其是分級錐斗角度,進(jìn)液口速度精度要求高。水力分級為最原始可靠的方法,原理簡單,便與控制與分級,但投資大,控制設(shè)備儀器精度要求高。雖然回用碳化硅微粉質(zhì)量不如水力分級的好,但風(fēng)力分級的碳化硅微粉也能滿足回用要求,并且投資小,故目前風(fēng)力分級為大多數(shù)廠商采用;
7)篩分法。主要使用超聲波微粉震動篩,可將500目以上的大顆粒雜質(zhì)及碳化硅微粉團(tuán)聚物篩除。
3.2 用于聚乙二醇分離的方法
1)電極法。通常所謂離子選擇電極,是指帶有敏感膜的、能對離子或分子態(tài)物質(zhì)有選擇性響應(yīng)的電極,使用此類電極的分析法屬于電化學(xué)分析中的電位分析法;
2)吸附法。目前回收廠家采用方法為活性碳或硅藻土吸附。以及離子交換吸附; 3)膜過濾法。膜過濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程,以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力,以膜為過濾介質(zhì),在一定的壓力下,當(dāng)原液流過膜表面時,膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液,而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè),成為濃縮液,因而實現(xiàn)對原液的分離和濃縮的目的。在廢砂漿回收利用中,主要用于去除聚乙二醇中的微量雜質(zhì)及懸浮物;
4)蒸餾法。利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的差別,使液體混合物部分汽化并隨之使蒸汽部分冷凝,從而實現(xiàn)其所含組分的分離。是一種屬于傳質(zhì)分離的單元操作。目前在廢砂漿回收中主要采用了單效及多效薄膜蒸發(fā)。
二、行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及趨勢 2007年以來,全國先后出現(xiàn)了許多廢砂漿回收企業(yè),使得廢砂漿回收技術(shù)不斷改進(jìn)和完善。幾年來在硅片切割廢砂漿的回收利用方面物理分離提純方法得到了長足的進(jìn)步,但全國回收企業(yè)技術(shù)參差不齊,仍存在許多問題,尤其是其中硅微粉的提純?nèi)蕴幱谘邪l(fā)階段;污水處理回收企業(yè)仍等待著更加完善和好的物理分離提純方法出現(xiàn)等。
前文主要介紹了廢砂漿回收利用方面當(dāng)前比較廣泛應(yīng)用的物理方法,其他的還有化學(xué)處理法、電選處理法、電泳(電位)分離法等。
截至2012年底,國內(nèi)晶硅切割廢砂漿回收利用的相關(guān)專利申請92項,申請量居于前三的是江蘇佳宇資源利用股份有限公司、連云港佳宇電子材料科技有限公司、江西賽維LDK太陽能高科技有限公司。
行業(yè)發(fā)展上,由于金剛線切割技術(shù)的發(fā)展,對傳統(tǒng)的砂漿切割工藝的應(yīng)用產(chǎn)生替代,但一定時期內(nèi)砂漿切割技術(shù)仍會繼續(xù)廣泛使用。
三、對申報項目的意見和建議
1、申報材料的完整性及合理性
(1)申報書在第一部分的《項目基本情況》授權(quán)專利欄注明了:發(fā)明專利0件;實用新型專利7件;在第四部分《第三方評價》之6“取得知識產(chǎn)權(quán)”項下注明是:發(fā)明專利二項,實用新型九項。以上兩處存在不一致問題。
(2)在申報書第五部分《經(jīng)濟(jì)效益情況表》中的2011年9月-2014年9月的項目起止期內(nèi),項目累計新增利潤3833.62萬元,其中2013與2012、2014年1-10月兩個時間段相比,在銷售收入基本相當(dāng)?shù)那闆r下新增利潤相差較多,下附的計算依據(jù)中未見有合理說明。
(3)在《工業(yè)性試驗報告》的“結(jié)論”部分提到回收率80%以上;在《效益分析報告》的“社會效益分析”中提到回收率在85%,二者存在不一致問題,這將直接影響到經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)和項目評價。
2、申報項目的先進(jìn)性、可行性和效益性
新大新材會同開封萬盛新材進(jìn)行的《太陽能晶硅片切割廢砂漿回收工藝研究》項目,在技術(shù)研究和工藝路線的確定方面,與國內(nèi)同行業(yè)其他企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)相比具有一定的先進(jìn)性,實驗監(jiān)測數(shù)據(jù)和知識產(chǎn)權(quán)、專利申請查新和批復(fù)情況也予以了佐證。
從項目工藝技術(shù)、產(chǎn)品市場價格、行業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面來看,其可行性較強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益相對明顯。
同時也應(yīng)看到,該項目主要采取的技術(shù)工藝偏向物理方法,在綜合利用當(dāng)代工業(yè)先進(jìn)技術(shù)上還有改進(jìn)余地,如可以進(jìn)一步綜合利用化學(xué)方法和電學(xué)方法等,在控制上可以考慮開發(fā)以更加先進(jìn)和通用的DCS控制技術(shù)替代PLC控制技術(shù),以進(jìn)一步提高有關(guān)參數(shù)的精確性。
3、建議:
從項目所處行業(yè)發(fā)展來看,該項目在技術(shù)上主要側(cè)重進(jìn)行了物理方法的研究和試驗,取得了較好成果。建議繼續(xù)跟蹤行業(yè)發(fā)展方向和其他技術(shù)工藝路線的比較,進(jìn)一步深入了解或探索化學(xué)方法、電泳(電位)方法等技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)可行性,以保持在該領(lǐng)域及行業(yè)的技術(shù)前瞻性和地位先進(jìn)性。
第五篇:新硅片切割液回收方法及回收設(shè)備
新硅片切割液回收方法及回收設(shè)備
多線切割是切割大直徑硅單、多晶棒非常有效的方法之一。近幾年異軍突起的多線切割機(jī)(簡稱線鋸)以其極高的生產(chǎn)效率和出片率,在大直徑硅片加工領(lǐng)域有逐漸取代內(nèi)圓切割機(jī)的趨勢。多線切割機(jī)將金屬線纏繞在導(dǎo)線輪上,驅(qū)動導(dǎo)線輪和單晶棒作相對運(yùn)動,砂漿磨削、冷卻達(dá)到磨切晶片的目的。
經(jīng)過近30年的完善和提高,多線切割機(jī)日漸成熟,目前的產(chǎn)品己經(jīng)是第六或第七代。我國通過技術(shù)引進(jìn),多線切割技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。多線切割中使用的是一種具有流動性的混合研磨劑——砂漿,其作用在切割過程中非常重要。砂漿是被往復(fù)運(yùn)動的線帶到切割區(qū),被帶入的砂漿量的多少以及切割速度的高低決定硅片的切割質(zhì)量。該切割過程需要使用硬度高、粒度小并且粒徑分布窄的碳化硅顆粒作為切割介質(zhì)。而與碳化硅按比例加入的聚乙二醇(PEG),起到分散劑的作用,會使碳化硅在切割過程中分布均勻,并且聚乙二醇具備一定的熱容,可以帶走大量在切割過程中產(chǎn)生的摩擦熱量,同時聚乙二醇的良好水溶性也便于后期硅片的清洗。
線切割加工中,高速往復(fù)運(yùn)動的切割線帶動砂漿到切割區(qū),使砂漿中的研磨顆粒——碳化硅與硅棒表面高速磨削,由于研磨顆粒有非常銳利的棱角,并且硬度遠(yuǎn)大于硅棒的硬度,所以硅棒與線鋸接觸的區(qū)域逐漸被砂漿磨削掉,進(jìn)而達(dá)到切割的效果,同時砂漿也可以帶走磨削中產(chǎn)生的大量熱。
現(xiàn)有的硅晶圓線切割廢砂漿回收方法中,砂漿通過高速離心機(jī),離心機(jī)轉(zhuǎn)速超過3000r/min。廢砂漿在離心力的作用下,透過濾孔排出,而固體顆粒被截留在濾布上。這種方法工藝要求較為簡單,但是投資過大,而且回收率不高,還會浪費掉質(zhì)量可觀的聚乙二醇。
一種硅晶圓線切割廢砂漿中聚乙二醇和碳化硅的回收方法,其回收的聚乙二醇(PEG)和碳化硅能夠達(dá)到硅晶片切割的要求,實現(xiàn)PEG和碳化硅多次回收循環(huán)利用,不僅能夠增加原料液的使用率,降低晶硅片的制造成本,而且能夠根本上避免廢砂漿對環(huán)境造成的污染。
一種硅晶圓線切割廢砂漿中聚乙二醇和碳化硅的回收方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟l,攪拌廢砂漿,加入降黏劑,其中降黏劑和廢砂漿體積比為3.5:1~4.5:1,而后進(jìn)行一級固液分離,得到一級懸浮液和一級固體顆粒;
步驟2,攪拌一級懸浮液,添加質(zhì)量為一級懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬分之二到萬分之五的助濾劑,而后通過板框過濾,得N-級懸浮液和二級固體顆粒;
步驟3,二級懸浮液依次通過孔徑為0.18“-0.26微米的微孔膜過濾、中空纖維膜超濾,而后通過強(qiáng)酸強(qiáng)堿型離子交換樹脂去除離子,得到三級懸浮液,最后進(jìn)入真空蒸餾裝置,蒸餾得到可循環(huán)使用的聚乙二醇和蒸餾廢液;
5步驟4,收集一級、二級固體顆粒,在堿洗池中使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3”-'5%的氫氧化鈉水溶液堿反應(yīng)清洗4~5個小時,其中氫氧化鈉水溶液和固體顆粒的體積比為3.5:1~4.5:l,而后進(jìn)入水洗塔水洗至pH值為6.5~7.5時,分離固體顆粒;然后在酸洗池中使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26“-”3 1%的鹽酸水溶液酸反應(yīng)清洗4~5個小時,其中固體顆粒與鹽酸的體積比為0.9:l~1.2:1,而后進(jìn)入水洗塔水洗至pH值為6.5~7.5時,分離固體顆粒;最后,烘干固體顆粒,采用干法分級篩選滿足線切割粒徑分布要求的固體顆粒,即得可循環(huán)使用的碳化硅顆粒。所述降黏劑為甲醇、乙醇、水、丙酮、甲苯中的任一種或多種混合液。
所述一級固液分離采用過濾式離心機(jī)或沉降式離心機(jī)。
所述助濾劑采用聚丙烯酰胺、聚胺、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、丙烯酸和 甲基烯酸聚合物、氧化鈣、氫氧化鈣、硫酸鐵、硫酸鋁、氯化鐵、纖維素、改性淀粉或硅藻土。
所述板框過濾采用板框過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)或真空過濾機(jī)。
所述中空纖維膜超濾采用聚醚砜中空纖維膜,其截留的分子量為l00000道爾頓。
所述蒸餾廢液用作降黏劑,循環(huán)使用。
所述三級懸浮液通過強(qiáng)酸強(qiáng)堿離子交換樹脂使其電導(dǎo)率在攝氏溫度為25度時小于l0“s/cm。
所述堿反應(yīng)清洗中,保持堿洗池中pH值大于9.5。
6壓濾、微孔膜過濾、中空纖維膜超濾進(jìn)行凈化,通過強(qiáng)酸強(qiáng)堿型離子交換樹脂去除各種離子,蒸餾分離得到可循環(huán)使用的聚乙二醇和可作為降黏劑循環(huán)使用的蒸餾廢液,根本上避免廢砂漿對環(huán)境造成的污染