1、漿料回收工藝及流程漿料回收工藝及流程 內(nèi)部資料、請勿外傳設設 備備 工工 程程 部部目目 錄錄1.漿料回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述漿料回收產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述2.漿料回收工藝的分類和主要特點漿料回收工藝的分類和主要特點3.SIC3.SIC和切割液的性能特點和切割液的性能特點4.漿料回收工藝流程漿料回收工藝流程5.工藝流程中的問題和改進方向工藝流程中的問題和改進方向1.1 1.1 漿料簡介漿料簡介什么是漿料什么是漿料 漿料是太陽能硅片切割液的通俗叫法漿料是太陽能硅片切割液的通俗叫法. . 主要成分是由一升聚乙二醇主要成分是由一升聚乙二醇(PEG)(PEG)配一公斤配一公斤碳化硅碳化硅(SIC)(SIC)微粉混合而成

2、微粉混合而成. .廢漿料的主要成分廢漿料的主要成分: :PEG,PEG,水份約水份約1.5%1.5%NP.SICNP.SIC約占固體約占固體68%,SP.SIC68%,SP.SIC約占固體約占固體10%10%FeFe粉約占固體粉約占固體5%,SI5%,SI粉約占固體粉約占固體17%17%1.2 1.2 漿料的作用漿料的作用碳化硅對硅片的切割碳化硅對硅片的切割PEGPEG起懸浮起懸浮SICSIC和帶走切割產(chǎn)生的熱量和帶走切割產(chǎn)生的熱量在鋼線高速運轉(zhuǎn)時進行潤滑在鋼線高速運轉(zhuǎn)時進行潤滑在硅片表面形成保護膜在硅片表面形成保護膜帶走切割產(chǎn)生的大量硅粉帶走切割產(chǎn)生的大量硅粉1.3 1.3 為什么要進行漿料

3、回收為什么要進行漿料回收 廢砂漿嚴重污染環(huán)境廢砂漿嚴重污染環(huán)境 發(fā)達國家限制發(fā)達國家限制SICSIC的生產(chǎn)的生產(chǎn) 太陽能產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展, ,帶動砂漿的巨大帶動砂漿的巨大需求需求 降低硅片生產(chǎn)成本需要降低硅片生產(chǎn)成本需要 循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展需要循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展需要1.4 1.4 主要漿料回收企業(yè)主要漿料回收企業(yè) 20012001年年, ,無錫尚德太陽能電力有限公司創(chuàng)立無錫尚德太陽能電力有限公司創(chuàng)立, ,拉開了國內(nèi)太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大幕拉開了國內(nèi)太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大幕. . 20052005年年, ,德國賽錫集團在無錫建立賽錫科技德國賽錫集團在無錫建立賽錫科技( (無錫無錫) )有限公司有限

4、公司. . 江蘇連云港佳宇電子科技材料有限公司江蘇連云港佳宇電子科技材料有限公司 河南新大新材科技有限公司河南新大新材科技有限公司 揚州麥拓卡夫特漿料回收有限公司揚州麥拓卡夫特漿料回收有限公司 北京華研精粹科技有限公司北京華研精粹科技有限公司 廣州千松科技有限公司廣州千松科技有限公司2.1 2.1 漿料回收工藝分類漿料回收工藝分類從分離方法上分類從分離方法上分類 純物理法純物理法 物理化學綜合法物理化學綜合法從回收方式上分類從回收方式上分類 在線回收在線回收 離線回收離線回收2.2 2.2 回收工藝的主要特點回收工藝的主要特點純物理法純物理法固液分離SIC分級雜質(zhì)分離PEG過濾提純濃縮脫水 物

5、理化學綜合法物理化學綜合法固液分離化學反應干燥分級PEG過濾提純濃縮脫水2.3 2.3 在線回收在線回收主要通過離心分離手段先固液分離,然后再分離出小顆粒雜質(zhì),最后將大顆粒和液體混合,摻入部分新砂新液,供生產(chǎn)切割使用.2.4 2.4 在線回收的工藝特點在線回收的工藝特點優(yōu)點優(yōu)點: :流程簡單流程簡單, ,回收自動化程度高回收自動化程度高, ,維護成本維護成本低低, ,基本不產(chǎn)生污染基本不產(chǎn)生污染. .缺點缺點: :無法將固體中的硅粉和鐵粉完全去除無法將固體中的硅粉和鐵粉完全去除, ,大顆粒雜質(zhì)和水份也無法去除大顆粒雜質(zhì)和水份也無法去除, ,很難保證硅很難保證硅片切割品質(zhì)片切割品質(zhì), ,出現(xiàn)問題

6、也很難分析具體產(chǎn)生出現(xiàn)問題也很難分析具體產(chǎn)生原因原因. .2.5 2.5 離線回收離線回收離線回收是指通過建設廢砂漿回收處理廠來對廢砂漿進行固液徹底分離加工.2.6 2.6 離線回收的工藝特點離線回收的工藝特點優(yōu)點優(yōu)點: :可以將砂漿中的雜質(zhì)完全剔除，回收出質(zhì)量比較好的回收液和回收砂，且規(guī)模投資成本相對較小.缺點缺點: :工藝及生產(chǎn)設備還不成熟，維護成本高，生產(chǎn)過程產(chǎn)生廢物排放。新漿料運到工廠還需要一定的物流環(huán)節(jié).3.1 SIC3.1 SIC簡介簡介SIC(碳化硅) 分子式為SiC，其硬度介于剛玉和金剛石之間，機械強度高于剛玉. 結(jié)構(gòu)為六方晶體，比重為3.203.25，顯微硬度為2840332

7、0kg/mm2. 化學性能穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好.3.2 SIC3.2 SIC的標準的標準 標準有：國標、日標、歐標。市場上主要以國標和日標為主流，出口則以日標為主。 常用SIC牌號有JIS#800、JIS#1000、JIS1200、JIS#1500、JIS#2000 我公司設備主要使用JIS#1200、JIS#1500。3.3 3.3 切割液的分類切割液的分類 油性切割液:早期多線切割機主要有MB和HCT,瑞士線切割機的系統(tǒng)思維特別強調(diào)動力與環(huán)保,使得這類機器在切割過程中對砂漿粘度的要求比較高，最直接的體現(xiàn)就是要用油性的切割液. 水性切割液:為適應了追求效率的高速發(fā)展的太

8、陽能硅片切割行業(yè),修改瑞士切割機,減小了機器功率和切割速度,開發(fā)出水性切割液.機器有NTC和安永.3.4 3.4 聚乙二醇聚乙二醇(PEG)(PEG)的物理特性的物理特性 也稱聚乙二醇醚,是由環(huán)氧乙烷與水或乙二醇為原料通過逐步加成反應而生成，其原材料主要來源于石油制品。 分子量200-700時為白色或透明的粘稠液體,1000-2000時為蠟質(zhì)半硬固體,3000-20000時為堅硬的蠟狀固體.聚乙二醇(PEG)為低毒無刺激性聚合物. 相對密度:液體1.127-1.128g/cm2。固體1.17-1.215 g/cm2.3.5 3.5 聚乙二醇聚乙二醇(PEG)(PEG)的吸水性和氧化性的吸水性和

9、氧化性 聚乙二醇（PEG）具有很強的吸水性，在常溫條件下可從空氣中吸收水分，液體可與水任意比例混溶. 聚乙二醇（PEG）屬非離子型聚合物，在正常條件下是穩(wěn)定的，在120或更高溫度下能與空氣中的氧發(fā)生氧化作用，用二氧化碳或氮等惰性氣體保護，在200-240也不發(fā)生變化，當升至300左右，分子鏈節(jié)發(fā)生斷裂而降解.3.6 3.6 聚乙二醇的水污染問題聚乙二醇的水污染問題聚乙二醇雖然是一種溫和低毒的物質(zhì)聚乙二醇雖然是一種溫和低毒的物質(zhì), ,但卻是但卻是一種難以生化處理的物質(zhì)一種難以生化處理的物質(zhì). .分子量越高分子量越高, ,越越難以降解難以降解, ,此類有機物進入水體被好氧微生此類有機物進入水體被好

10、氧微生物分解時物分解時, ,將消耗大量溶解氧將消耗大量溶解氧, ,造成水體嚴造成水體嚴重缺氧重缺氧, ,從而造成水污染從而造成水污染. .3.7 3.7 水性切割液水性切割液主要應用于日本多線切割機主要應用于日本多線切割機 對碳化硅具有高懸浮性，能有效降低表面張力，減少摩擦力. 較強的化學作用降低機械作用，有效降低晶片損傷，光潔度好. 易清洗，無殘留 黏度低,容易回收,可多次循環(huán)使用. 切割速度較低.4.1 4.1 漿料回收設備分類漿料回收設備分類 固液分離設備:壓濾機,離心機,管式過濾器 罐釜容器:加熱罐,調(diào)漿罐,反應罐 烘干裝置:回轉(zhuǎn)窯 SIC分級:氣流分級機 PEG除水:三效蒸發(fā)器4.2

11、 4.2 壓濾機壓濾機 壓濾機:由濾框和很多個濾板組成,濾板表面有濾布,濾板的中間和邊角上有通孔,有中間輸入原漿,濾渣在濾布表面形成濾餅層,液體通過濾餅層和濾布排出.打開濾板,卸除濾餅.4.3 4.3 離心機離心機離心機:中間轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),將物料甩下四周,在轉(zhuǎn)鼓表面的濾布上形成濾餅層,液體在強大的離心力下從濾餅層的小孔中分離出去,固體保留在轉(zhuǎn)鼓上.4.4 4.4 管式精密過濾器管式精密過濾器管式精密過濾器:容器中排列有大量中空的濾芯,用泵將物料打入容器,固體物質(zhì)在濾芯表面形成一層濾餅層,液體在壓力作用下通過濾餅層和濾芯孔眼透過濾芯排出,濾餅在氣體反吹下掉落.4.5 4.5 罐釜罐釜加熱罐調(diào)漿罐

12、反應罐酸堿儲罐4.6 4.6 干燥分級干燥分級回轉(zhuǎn)干燥窯氣流分級機4.7 4.7 三效濃縮蒸發(fā)器三效濃縮蒸發(fā)器三效濃縮蒸發(fā)器三效濃縮蒸發(fā)器:PEG:PEG在在負壓狀態(tài)下進行水分蒸負壓狀態(tài)下進行水分蒸發(fā)發(fā). .蒸汽可以充分利用蒸汽可以充分利用, ,三效蒸發(fā)罐三效蒸發(fā)罐,二效罐比一效負壓高二效罐比一效負壓高,三效比二三效比二效罐負壓高效罐負壓高,這樣一效出來的冷凝蒸汽可以進這樣一效出來的冷凝蒸汽可以進入二效罐加熱入二效罐加熱,二效罐出來的整齊可以進入到二效罐出來的整齊可以進入到三效罐加熱三效罐加熱,蒸汽利用率高蒸汽利用率高.4.8 4.8 工藝流程圖工藝流程圖廢砂漿固渣攪拌均勻加熱調(diào)漿濾液PEGS

13、IC渣成品濃縮脫水 壓濾管式過濾回用水力旋流分選硅粉壓濾打包二次壓濾調(diào)漿濾液回用4.9 4.9 工藝流程圖工藝流程圖堿反應壓濾濾液排出濾渣調(diào)漿酸反應兩次壓濾離心過濾烘干分選成品包裝濾液回用濾液回用5.1 5.1 工藝流程中的問題工藝流程中的問題流程中需注意的問題: 廢砂漿必須充分攪拌,將塊狀物打散,攪拌均勻. 廢砂漿加熱后第一次壓濾應盡量壓干,防止漏料. 進水力旋流器物料需用振動篩過濾,保證無大顆粒團聚. 原漿區(qū)的液體盡量回用不外排,否則容易造成環(huán)境污染.5.1 5.1 工藝流程中的問題工藝流程中的問題堿反應后的上層液體需排出,否則容易污染SIC.回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)必須配合分級機的生產(chǎn),否則容易造成

14、生產(chǎn)不協(xié)調(diào),產(chǎn)生粉塵污染.PEG過濾產(chǎn)生的濾渣主要物質(zhì)是SIC,必須回用,不能外排.5.2 5.2 工藝改進點工藝改進點 水力旋流器磨損快水力旋流器磨損快, ,進料要求過高進料要求過高. . 原漿區(qū)原漿區(qū)PEGPEG回收率不夠高回收率不夠高, ,造成廢水排放造成廢水排放. . 回轉(zhuǎn)窯烘干方式太落后回轉(zhuǎn)窯烘干方式太落后, ,能耗高且粉塵大能耗高且粉塵大. . 分級機無法一次分級出兩個合格產(chǎn)品分級機無法一次分級出兩個合格產(chǎn)品. . 管式過濾器中管式過濾器中PEPE管需經(jīng)常浸泡清洗管需經(jīng)常浸泡清洗, ,勞動量勞動量較大較大. .5.3 5.3 環(huán)保解決方案環(huán)保解決方案廢水、廢氣、廢渣、粉塵處理廢水、廢氣、廢渣、粉塵處理: : 廢水有