硅碳棒表面有選擇性的脂肪酸作為捕收劑
2023-09-23 17:10:55 點(diǎn)擊：
以對(duì)硅碳棒表面有選擇性的脂肪酸作為捕收劑，采用泡沫浮選分離方法來(lái)分離回收硅片線鋸砂漿中的硅和硅碳棒粉.研究了捕收劑濃度、起泡劑濃度、浮選溶液的溫度及pH值對(duì)分離效果的影響。當(dāng)浮選溶液中捕收劑濃度為0.315 mol/L，起泡劑濃度為0.18 mol/L,溫度為70 0C > pH值為4.5時(shí)，分離效果最佳:浮起產(chǎn)物中硅碳棒粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.3%，沉淀產(chǎn)物中硅粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)95.9%。
太陽(yáng)能電池片普遍采用多線鋸配合砂漿切割生產(chǎn)，線切割中使用的砂漿通常是由礦物油或者聚乙二醇C PEG)等帶有一定豁度的介質(zhì)與硅碳棒(硅碳棒 )磨料粉混合而成;線鋸絲徑一般為0.18 mm，產(chǎn)生的鋸縫寬度一般為0.20^0.30 mm，而當(dāng)前太陽(yáng)能電池硅片的厚度為0.1 8-0.22 mm，這意味在硅片線切割過(guò)程中超過(guò)50%的硅料成為鋸屑進(jìn)入砂漿[fl-Zl。近期0.12 mm直徑的線鋸正在初步試用，而同時(shí)更薄的電池硅片也在開(kāi)發(fā)中。但無(wú)論如何發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)中高純硅料大約50%成為鋸屑進(jìn)入廢砂漿而損失的狀況在今后短期內(nèi)難以改變。此外，硅粉鋸屑附著在研磨砂上，降低了硅碳棒在材料表面的切削能力，為了保持切削能力，每次切割后需要更換大量砂漿，而一次切割后的砂漿中90%以上的硅碳棒仍未充分利用，這些都導(dǎo)致了原材料的大量浪費(fèi)。為了能進(jìn)一步降低太陽(yáng)能電池成本，國(guó)內(nèi)外對(duì)廢線鋸砂漿的回收利用己有一些研究，并相繼出現(xiàn)了一些專利其中針對(duì)廢砂漿中硅碳棒, PEG的回收利用比較成功，并開(kāi)始形成了產(chǎn)業(yè)，但對(duì)其中Si的回收，則至今尚未出現(xiàn)可行技術(shù)。
由于砂漿中的各種污染物并未進(jìn)入高純硅屑晶體內(nèi)部，可以期望通過(guò)物理分離、清洗等技術(shù)來(lái)提取獲得高純Si粉，而不需要通過(guò)高耗能的高溫化學(xué)或相變過(guò)程。砂漿中兩種固相組元Si與硅碳棒的理化性質(zhì)相近，且顆粒粒度范圍有重疊，難于徹底分離;對(duì)于硅碳棒粉回收而言，可將殘余的Si粉堿洗溶去，而對(duì)于Si粉回收，卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)用化學(xué)方法溶去殘余的硅碳棒粉，因后者化學(xué)性質(zhì)上更穩(wěn)定。因此回收利用砂漿中Si粉的關(guān)鍵是將Si粉與硅碳棒二者分離。采用泡沫浮選方法對(duì)硅片線鋸砂漿中二者進(jìn)行分離的實(shí)驗(yàn)研究。
采用泡沫浮選方法分離硅片線鋸砂漿中Si與硅碳棒粉的研究在國(guó)外曾有報(bào)道，但未介紹配方和工藝或相關(guān)信息，需要獨(dú)立研究。選取了對(duì)線鋸砂漿中的硅碳棒表面有選擇性的脂肪酸作為捕收劑，研究了這種捕收劑對(duì)線鋸砂漿中S>粉與S>C粉的泡沫分離回收效果，并考察了起泡劑、溫度、pH值對(duì)此泡沫浮選體系的影響，從中獲得了效果較好的分離回收技術(shù)。zsrider.com
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