一种处理多晶硅和单晶硅废料的方法技术

技术编号：41341892 阅读：10 留言：0更新日期：2024-05-20 09:59

本发明专利技术涉及一种处理多晶硅和单晶硅废料的方法，属于废弃物料的回收再利用领域。本发明专利技术提供一种处理多晶硅和单晶硅废料的方法，将单晶硅和多晶硅切割废料浆真空过滤后与压滤后的电解锰阳极泥TMn40‑50％混合后预热脱水，再进一步加热，得到加热后的物料；将所述加热后的物料置于还原气氛中进行还原焙烧，再加入1.5％‑2％的还原剂，通过电极加热到熔化状态，加热后得到的渣为高锰渣，将加热后排出的硅水进行铸锭，得到粗硅。本发明专利技术在有效地回收多晶硅和单晶硅废料的同时，还可将电解锰阳极泥进行处理，达到了两种废物的综合利用；本发明专利技术方法能够有效地解决解决长期以来的切割废料和电解锰阳极泥的污染，提高矿物资源的利用率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废弃物料的回收再利用领域，具体涉及一种处理多晶硅和单晶硅废料的方法。

技术介绍

1、硅主要用来制作高纯半导体、耐高温材料、光导纤维通信材料、有机硅化合物、合金等。

2、随着半导体工业和光伏的快速发展，对于单晶硅和多晶硅的需求不断加大。单晶硅片是由单晶硅棒切割形成的方片或八角形片，业内统称为硅片，由于其较高的精度和较高的表面质量等优点，是制造集成电路的基础主体功能材料之一，主要应用于制成太阳能电池组件、大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等方面。

3、多晶硅可作为拉制单晶硅的原料，同时多晶硅也应用于半导体和太阳能电池。按纯度要求不同，多晶硅分为电子级和太阳能级随着光伏产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长迅速，产能也在不断地加大。

4、多晶硅和单晶硅制造过程中会产生大量的危废多晶硅和单晶硅，主要是在硅片切割过程中，会产生大量的硅粉废弃物，实际加工过程中会有高达50％左右的晶体硅以硅粉的形式损失掉，这些废料通常含有多种有害物质，如铝、铜、铁等金属杂质,需要进行合理的处理。

5、目前国内外对于切割产生的废料桨的处理方式主要有多种，有物理浮选方法，有酸或碱化学处理方法，但总体相对工艺流程复杂，生产成本较高，难以产业化。

技术实现思路

1、针对现有切割废料浆中回收利用的技术上存在的上述问题，本专利技术提供一种处理多晶硅和单晶硅废料的方法，通过悬浮磁化焙烧-矿热电炉，实现硅废料的回收利用，达到低成本回收利用资源的效果。

2、一种处理多晶硅和单晶硅废料的方法，按以下步骤进行：

3、(1)将单晶硅和多晶硅切割废料浆真空过滤后与压滤后的电解锰阳极泥tmn40-50％混合，得到混合原料；

4、(2)将混合原料预热脱水后，进一步加热，得到加热后的物料；

5、(3)将所述加热后的物料置于还原气氛中，在700℃-780℃温度下进行还原焙烧，焙烧时间1-1.5小时，得到还原后物料；

6、(4)将所述还原后物料中加入1.5％-2％的还原剂，再通过电极加热到熔化状态，熔池温度为1700℃-1800℃；加热后得到的渣为高锰渣，将加热后排出的硅水进行铸锭，得到粗硅。

7、进一步地，步骤(1)所述混合原料含水7-10％，所述混合原料中单晶硅和多晶硅切割废料浆与电解锰阳极泥比例为1:1。

8、进一步地，步骤(2)所述的预热温度为300-350℃，加热温度为850-950℃。

9、进一步地，步骤(3)所述的还原气氛为co、h2或两者的混合气，所述还原气氛占比45-55％。

10、进一步地，步骤(4)所述的还原剂为低硫煤，所述低硫煤的固定碳≥85％，粒度为10-25mm。

11、进一步地，步骤(4)中产生的烟气回到悬浮焙烧炉内进行余热回收，悬浮磁化焙烧炉的烟气经过脱硝、脱硫后外排。

12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术能够有效地回收多晶硅和单晶硅废料的同时，还可将电解锰阳极泥进行处理，达到了两种废物的综合利用；其次，本专利技术工艺简单易行，设备成熟，容易实现工业化。本专利技术方法能够有效地解决解决长期以来的切割废料和电解锰阳极泥的污染，提高矿物资源的利用率。

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【技术保护点】

1.一种处理多晶硅和单晶硅废料的方法，其特征在于：按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的处理多晶硅和单晶硅废料的方法，其特征在于：步骤(1)所述混合原料含水7-10％，所述混合原料中单晶硅和多晶硅切割废料浆与电解锰阳极泥比例为1:1。

3.根据权利要求1所述的处理多晶硅和单晶硅废料的方法，其特征在于：步骤(2)所述的预热温度为300-350℃，加热温度为850-950℃。

4.根据权利要求1所述的处理多晶硅和单晶硅废料的方法，其特征在于：步骤(3)所述的还原气氛为CO、H2或两者的混合气，所述还原气氛占比45-55％。

5.根据权利要求1所述的处理多晶硅和单晶硅废料的方法，其特征在于：步骤(4)所述的还原剂为低硫煤，所述低硫煤的固定碳≥85％，粒度为10-25mm。

6.根据权利要求1所述的处理多晶硅和单晶硅废料的方法，其特征在于：步骤(4)中产生的烟气回到悬浮焙烧炉内进行余热回收，悬浮磁化焙烧炉的烟气经过脱硝、脱硫后外排。

【技术特征摘要】

1.一种处理多晶硅和单晶硅废料的方法，其特征在于：按以下步骤进行：

3.根据权利要求1所述的处理多晶硅和单晶硅废料的方法，其特征在于：步骤(2)所述的预热温度为300-350℃，加热温度为850-950℃。

4.根据权利要求1所述的处理多晶硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：董满贵，赖佳兴，宁国栋，
申请(专利权)人：上海逢石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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