工艺流程_浆料回收工艺及流程课件

浆料回收工艺及流程 内部资料 请勿外传 设备工程部 目录 1 浆料回收产业发展概述2 浆料回收工艺的分类和主要特点3 SIC和切割液的性能特点4 浆料回收工艺流程5 工艺流程中的问题和改进方向 1 1浆料简介 什么是浆料浆料是太阳能硅片切割液的通俗叫法 主要成分是由一升聚乙二醇 PEG 配一公斤碳化硅 SIC 微粉混合而成 废浆料的主要成分 PEG 水份约1 5 NP SIC约占固体68 SP SIC约占固体10 Fe粉约占固体5 SI粉约占固体17 1 2浆料的作用 碳化硅对硅片的切割PEG起悬浮SIC和带走切割产生的热量在钢线高速运转时进行润滑在硅片表面形成保护膜带走切割产生的大量硅粉 1 3为什么要进行浆料回收 废砂浆严重污染环境发达国家限制SIC的生产太阳能产业的迅猛发展 带动砂浆的巨大需求降低硅片生产成本需要循环经济发展需要 1 4主要浆料回收企业 2001年 无锡尚德太阳能电力有限公司创立 拉开了国内太阳能产业发展的大幕 2005年 德国赛锡集团在无锡建立赛锡科技 无锡 有限公司 江苏连云港佳宇电子科技材料有限公司河南新大新材科技有限公司扬州麦拓卡夫特浆料回收有限公司北京华研精粹科技有限公司广州千松科技有限公司 2 1浆料回收工艺分类 从分离方法上分类纯物理法物理化学综合法从回收方式上分类在线回收离线回收 2 2回收工艺的主要特点 纯物理法 固液分离 SIC分级 杂质分离 PEG过滤提纯 浓缩脱水 物理化学综合法 固液分离 化学反应 干燥分级 PEG过滤提纯 浓缩脱水 2 3在线回收 主要通过离心分离手段先固液分离 然后再分离出小颗粒杂质 最后将大颗粒和液体混合 掺入部分新砂新液 供生产切割使用 2 4在线回收的工艺特点 优点 流程简单 回收自动化程度高 维护成本低 基本不产生污染 缺点 无法将固体中的硅粉和铁粉完全去除 大颗粒杂质和水份也无法去除 很难保证硅片切割品质 出现问题也很难分析具体产生原因 2 5离线回收 离线回收是指通过建设废砂浆回收处理厂来对废砂浆进行固液彻底分离加工 2 6离线回收的工艺特点 优点 可以将砂浆中的杂质完全剔除 回收出质量比较好的回收液和回收砂 且规模投资成本相对较小 缺点 工艺及生产设备还不成熟 维护成本高 生产过程产生废物排放 新浆料运到工厂还需要一定的物流环节 3 1SIC简介 SIC 碳化硅 分子式为SiC 其硬度介于刚玉和金刚石之间 机械强度高于刚玉 结构为六方晶体 比重为3 20 3 25 显微硬度为2840 3320kg mm2 化学性能稳定 导热系数高 热膨胀系数小 耐磨性能好 3 2SIC的标准 标准有 国标 日标 欧标 市场上主要以国标和日标为主流 出口则以日标为主 常用SIC牌号有JIS 800 JIS 1000 JIS1200 JIS 1500 JIS 2000我公司设备主要使用JIS 1200 JIS 1500 3 3切割液的分类 油性切割液 早期多线切割机主要有MB和HCT 瑞士线切割机的系统思维特别强调动力与环保 使得这类机器在切割过程中对砂浆粘度的要求比较高 最直接的体现就是要用油性的切割液 水性切割液 为适应了追求效率的高速发展的太阳能硅片切割行业 修改瑞士切割机 减小了机器功率和切割速度 开发出水性切割液 机器有NTC和安永 3 4聚乙二醇 PEG 的物理特性 也称聚乙二醇醚 是由环氧乙烷与水或乙二醇为原料通过逐步加成反应而生成 其原材料主要来源于石油制品 分子量200 700时为白色或透明的粘稠液体 1000 2000时为蜡质半硬固体 3000 20000时为坚硬的蜡状固体 聚乙二醇 PEG 为低毒无刺激性聚合物 相对密度 液体1 127 1 128g cm2 固体1 17 1 215g cm2 3 5聚乙二醇 PEG 的吸水性和氧化性 聚乙二醇 PEG 具有很强的吸水性 在常温条件下可从空气中吸收水分 液体可与水任意比例混溶 聚乙二醇 PEG 属非离子型聚合物 在正常条件下是稳定的 在120 或更高温度下能与空气中的氧发生氧化作用 用二氧化碳或氮等惰性气体保护 在200 240 也不发生变化 当升至300 左右 分子链节发生断裂而降解 3 6聚乙二醇的水污染问题 聚乙二醇虽然是一种温和低毒的物质 但却是一种难以生化处理的物质 分子量越高 越难以降解 此类有机物进入水体被好氧微生物分解时 将消耗大量溶解氧 造成水体严重缺氧 从而造成水污染 3 7水性切割液 主要应用于日本多线切割机对碳化硅具有高悬浮性 能有效降低表面张力 减少摩擦力 较强的化学作用降低机械作用 有效降低晶片损伤 光洁度好 易清洗 无残留黏度低 容易回收 可多次循环使用 切割速度较低 4 1浆料回收设备分类 固液分离设备 压滤机 离心机 管式过滤器罐釜容器 加热罐 调浆罐 反应罐烘干装置 回转窑SIC分级 气流分级机PEG除水 三效蒸发器 4 2压滤机 压滤机 由滤框和很多个滤板组成 滤板表面有滤布 滤板的中间和边角上有通孔 有中间输入原浆 滤渣在滤布表面形成滤饼层 液体通过滤饼层和滤布排出 打开滤板 卸除滤饼 4 3离心机 离心机 中间转子高速旋转 将物料甩下四周 在转鼓表面的滤布上形成滤饼层 液体在强大的 离心力下从滤饼层的小孔中分离出去 固体保留在转鼓上 4 4管式精密过滤器 管式精密过滤器 容器中排列有大量中空的滤芯 用泵将物料打入容器 固体物质在滤芯 表面形成一层滤饼层 液体在压力作用下通过滤饼层和滤芯孔眼透过滤芯排出 滤饼在气体反吹下掉落 4 5罐釜 加热罐 调浆罐 反应罐 酸碱储罐 4 6干燥分级 回转干燥窑 气流分级机 4 7三效浓缩蒸发器 三效浓缩蒸发器 PEG在负压状态下进行水分蒸发 蒸汽可以充分利用 三效蒸发罐 二效罐比一效负压高 三效比二效罐负压高 这样一效出来的冷凝蒸汽可以进入二效罐加热 二效罐出来的整齐可以进入到三效罐加热 蒸汽利用率高 4 8工艺流程图 废砂浆 固渣 搅拌均匀 加热调浆 滤液 PEG SIC渣 成品 浓缩脱水 压滤 管式过滤 回用 水力旋流分选 硅粉压滤打包 二次压滤 调浆 滤液回用 4 9工艺流程图 碱反应 压滤 滤液排出 滤渣调浆 酸反应 两次压滤 离心过滤 烘干 分选 成品包装 滤液回用 滤液回用 5 1工艺流程中的问题 流程中需注意的问题 废砂浆必须充分搅拌 将块状物打散 搅拌均匀 废砂浆加热后第一次压滤应尽量压干 防止漏料 进水力旋流器物料需用振动筛过滤 保证无大颗粒团聚 原浆区的液体尽量回用不外排 否则容易造成环境污染 5 1工艺流程中的问题 碱反应后的上层液体需排出 否则容易污染SIC 回转窑的生产必须配合分级机的生产 否则容易造成生产不协调 产生粉尘污染 PEG过滤产生的滤渣主要物质是SIC 必须回用 不能外排 5 2工艺改进点 水力旋流器磨损快 进料要求过高 原浆区PEG回收率不够高 造成废水排放 回转窑烘干方式太落后 能耗高且粉尘大 分级机无法一次分级出两个合格产品 管式过滤器中PE管需经常浸泡清洗 劳动量较大 5 3环保解决方案 废水 废气 废渣 粉尘处理 废水有专门