废弃硅料回收再利用的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种废弃硅料回收再利用的处理方法,包括以下步骤：将含有杂质的废弃硅料放入容器中，加入碱性溶液；待反应完全后，再向硅料中加入酸液，控制温度、压力、和反应时间；待反应完全后，将硅料投入已配制好的混酸溶液中浸泡；最后使用纯水将硅料进行多次超声漂洗，至漂洗后溶液的PH值为7；烘干。有益效果：本发明专利技术采用高温高压和酸、碱洗结合的方法，可以较为彻底的除去废弃层硅料中含有的大量碳化硅、氮化硅、石墨、有机胶等杂质，从而实现废弃层硅料的再利用。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术涉及一种废弃物料的回收再利用的方法，特别涉及一种光伏半导体领域中的废弃硅料回收再利用的处理方法。
技术介绍
光伏是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。而太阳电池半导体材料主要是由多晶硅经过加工硅片形成电池片，因此在光伏半导体领域中多晶硅的硅锭经过开方将其开成多块晶砖，在此过程中会产生很多废弃的硅料，由上可知此硅料表面有大量空洞，还含有较多的碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化铁、有机胶等杂质。硅料中的有机胶杂质主要来源于硅锭的开方，由于硅锭在开方前先要通过有机胶固定在托板上，等固化后再安装在开方机内进行开方。开方完成后，仍有一部分胶粘附在硅锭的边角上，因此在硅锭开方后得到的废弃层硅料表面有许多这样的杂质。现有技术已有采用喷砂、泡沫浮选、离心分离、高温熔融过滤等方法来去除硅料中的碳化硅、氮化硅或石墨等杂质，但这些方法运行成本高，不易于进行批量生产，且由于处理得到的硅料除杂不够彻底，一般难以直接作为多晶硅铸锭的原材料再次利用，故造成了极大的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种废弃硅料回收再利用的处理方法，采用该方法不仅可以除去常温常压下难以除去的碳化硅、氮化硅等杂质，还可以除去石墨、有机胶等杂质，回收处理后的废弃的硅料还可以作为多晶硅铸锭的原材料进行再利用。技术方案：一种废弃硅料回收再利用的处理方法,其特征在于，包括以下步骤：a)将含有杂质的废弃硅料放入容器中，加入碱性溶液；b)待反应完全后，再向硅料中加入酸液，控制温度、压力、和反应时间；c)待反应完全后，将硅料投入已配制好的混酸溶液中浸泡；d)最后使用纯水将硅料进行多次超声漂洗，至漂洗后溶液的PH值为7；e)烘干。所述碱液质量百分比浓度为35%～40%，碱洗温度为40～60℃，碱洗时间为20～40min。在所述酸液中反应的温度控制在60～80℃之间，压力控制在1～3MPa之间，时间控制在2～4小时之间。所述混酸为浓硫酸与氢氟酸、盐酸、硝酸中其中一种的混合；所述的各种酸的重量百分比浓度为：氢氟酸为35%～55%，硝酸为68%～98%，盐酸为30%～38%，浓硫酸为90%以上。所述的容器为耐高温、耐高压、耐腐蚀的容器。所述的上述方法中，所有化学反应产生的气体通入尾气处理装置进行处理后排放，产生的废液也经特殊处理后排放。向硅料中加入酸液，控制温度、压力和反应时间,其原理如下：根据化学反应动力学理论，化学反应速率与反应温度、溶剂浓度、分解压力、反应时间等多种因素的密切关系。采用增大反应温度，提高分解压力来分解一些在常温、常压下难分解的物质，如碳化硅、氮化硅、有机胶等物质，且该方法工艺简单，易于操作。本专利技术选择合适比例的过氧化氢用量，减少了硅料的损失。有益效果：本专利技术采用高温高压和酸、碱洗结合的方法，可以较为彻底的除去废弃硅料中含有的大量碳化硅、氮化硅、石墨、有机胶等杂质，从而实现废弃硅料的再利用。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1、一种废弃硅料回收再利用的处理方法：将含有杂质的废弃硅料放入耐高温、耐高压、耐腐蚀的容器中，加入适量35%的氢氧化钠溶液进行反应，控制反应温度为40℃，反应时间为20min；反应结束后向容器中加入氢氟酸，控制反应温度60℃、压力1MPa、反应时间2小时；待反应完全后，将硅料置于氢氟酸和浓硫酸的混酸溶液中浸泡20min，其中氢氟酸和浓硫酸的体积比为1:6，最后经过纯水超声漂洗，烘干，即可得到可直接用于多晶硅铸锭的太阳能级硅料。实施例2、一种废弃硅料回收再利用的处理方法：将含有杂质的废弃硅料放入耐高温、耐高压、耐腐蚀的容器中，加入适量40%的氢氧化钠溶液进行反应，控制反应温度为50℃，反应时间为30min；反应结束后向容器中加入氢氟酸，控制反应温度70℃、压力2MPa、反应时间3小时；待反应完全后，将硅料置于氢氟酸和浓硫酸的混酸溶液中浸泡40min，其中氢氟酸和浓硫酸的体积比为1:7，最后经过纯水超声漂洗，烘干，即可得到可直接用于多晶硅铸锭的太阳能级硅料。实施例3、一种废弃硅料回收再利用的处理方法：将含有杂质的废弃硅料放入耐高温、耐高压、耐腐蚀的容器中，加入适量40%的氢氧化钠溶液进行反应，控制反应温度为60℃，反应时间为40min；反应结束后向容器中加入氢氟酸，控制反应温度80℃、压力3MPa、反应时间4小时；待反应完全后，将硅料置于氢氟酸和浓硫酸的混酸溶液中浸泡60min，其中氢氟酸和浓硫酸的体积比为1:8，最后经过纯水超声漂洗，烘干，即可得到可直接用于多晶硅铸锭的太阳能级硅料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃硅料回收再利用的处理方法,其特征在于，包括以下步骤：a）将含有杂质的废弃硅料放入容器中，加入碱性溶液；b）待反应完全后，再向硅料中加入酸液，控制温度、压力、和反应时间；c）待反应完全后，将硅料投入已配制好的混酸溶液中浸泡；d）最后使用纯水将硅料进行多次超声漂洗，至漂洗后溶液的PH值为7；e）烘干。

【技术特征摘要】
1.一种废弃硅料回收再利用的处理方法,其特征在于，包括以下步骤：a）将含有杂质的废弃硅料放入容器中，加入碱性溶液；b）待反应完全后，再向硅料中加入酸液，控制温度、压力、和反应时间；c）待反应完全后，将硅料投入已配制好的混酸溶液中浸泡；d）最后使用纯水将硅料进行多次超声漂洗，至漂洗后溶液的PH值为7；e）烘干。2.根据权利要求1所述的废弃硅料回收再利用的处理方法，其特征在于：所述碱液质量百分比浓度为35%～40%，碱洗温度为40～60...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟，
申请(专利权)人：姚伟，
类型：发明
国别省市：江苏;32