硅片切割液废砂浆回收技术简介

第一篇：硅片切割液废砂浆回收技术简介

硅片切割液废砂浆回收技术简介

2010-12-19 9:39:44

硅片切割液废砂浆回收技术简介

太阳能硅片切割液废砂浆是切割液（PEG）和砂浆的混合物，我公司依靠自主研发回收技术，对废砂浆进行处理，回收其中的切割液和碳化硅微粉，返回到太阳能线切割机重新使用。

因为太阳能行业的特殊性，硅片加工对于切割力和硅片表面都有很高的技术要求，因此对切割液和碳化硅微粉的要求相应也很高，质量要稳定可靠。目前，国内使用的切割液和碳化硅微粉在线切割过程中，砂浆中不可避免的会混入硅粉、铁、高聚物等杂质，部分碳化硅微粉也会因切割作用而出现破损，产生的废砂浆很难继续使用。

我公司自主开发的废砂浆回收技术，结合化工和电子技术特点，利用沉降离心、化学清洗、絮凝过滤、精馏、萃取、旋风分级等分离原理和方法，将废砂浆中杂质和水分去除，得到优质合格的切割液和碳化硅微粉。

液体回收过程主要利用物理作用将其中的固体微粒去除，不增加任何可溶性杂质。这样得到的液体能够保证原有的化学成分，具有与新切割液相同的表面活性、悬浮力和携带力，可多次重复使用。

在碳化硅微粉回收时，除了利用物理作用将其中的细颗粒去除外，还利用多种化学作用将其中的硅粉、铁、胶粒去除，这就保证了得到的碳化硅微粉具有原砂浆中碳化硅微粉同样的品质。且回收过程不增加任何微粉颗粒，而切割过程会使大的颗粒变细，因此回收到的微粉没有大颗粒，不会在以后使用过程中产生划伤硅片的现象。

我公司的废砂浆回收技术具有较高的回收率：碳化硅微粉和切割液的回收率分别是废砂浆的30%和35%以上。绿碳化硅介绍：

绿碳化硅产品有着高硬度、强切割力、高熔点以及不与酸、碱起任何化学反应等特性，被广泛应用在高科技产业以及精密工业，如晶体切削、抛光等行业。它对于高精密度水晶、晶圆棒、振荡器、铸锭的切挖，以及超硬的金属加工，软金属如黄铜等的处理，都有极高水平的表现；作为电子元器件的耗材，绿碳化硅也用于各种树脂和脱氧的处理；同时绿碳化硅还是石头及一些坚硬的磨削工作的理想材料。同时因为它具有半导体的特性，极好的传热、耐高温能力，使它成为有用的陶瓷材料。公司优势：

1、原材料管理：精挑细选的原材料，严格细致的进料管理，供应商定期考核。

2、先进的生产经验：本公司融合日本、台湾以及大陆几十年来的生产经验和研究成果，采用国内领先的生产设备，为客户提供质量稳定、精度更高的各类产品。

3、高质量、合理价位：媲美国外产品的质量，相当合理的价格，便捷的供货渠道，优质的服务措施。

第二篇：硅片切割液废砂浆回收项目可行性研究报告

硅片切割液废砂浆回收项目可行性研究报告

随着太阳能硅片切割行业的重新洗牌以及利润的持续下降，硅片切割企业不约而同地打起来控制生产过程，降低生产成本的牌。最直接的就是对三大辅料中的切割液和碳化硅微粉的回收再利用。由于通过对废砂浆的回收利用，可以使切割液和碳化硅微粉的成本降低至少50％，所以未来三到五年，废砂浆回收项目将会受到国内切片厂的大力追捧，回收液和回收砂的市场份额也将会有大幅度上升，因此废砂浆回收项目具有相当的可行性。

1、项目市场分析

由于目前回收液的市场份额只占整个切割液市场份额的20％左右，而随着废砂浆回收技术的提高和切割技术对回收液和回收砂的利用水平的提高，回收液和回收砂的使用量至少可以上升到市场份额的50％。1.1竞争环境分析

进入2009年以来，新液的技术壁垒已经被打破，在2009年的上半年，市场上涌现出了近10家生产新液的化工厂，使得整个新液市场竞争异常激烈，价格从年初的16000一降再降到现在的13000上下，大有跌破12000的趋势。同时，随着石油价格的上涨，成本有增无减，利润不断趋薄，货款回收周期拉长，整个行业极其惨淡。而反观废砂浆回收市场，从事该项目的企业真正上规模的只有两家，并且生意异常火爆，业绩一直呈增长态势。由于硅片切割厂家要节省成本，而回收液一吨的价格只有8000元左右，回收砂一吨的价格也只有10000元左右。并且随着回收技术的提高，可以实现回收液、回收砂和新液、新砂以1：1的比例混合使用，大大降低了硅片的生产成本，使得硅片切割厂家从09年以来对废砂浆回收越来越愿意接受，加速了废砂浆回收市场的启动。

1.2项目竞争优势分析

废砂浆回收主要分为在线回收和离线回收。

（1）在线回收是指运用在线回收机直接对废砂浆进行离心分离，将杂质剔除的同时补充一定量的新液和新砂，然后直接循环利用。优点是通过在线回收机回收出来的直接就是砂浆，不用将液和砂分离，同时免去了物流等中间环节；缺点是通过回收之后砂浆的杂质还是不可能剔除的很精细，并且加工能力有限，一台800万的砂浆在线回收机，月加工能力最多只有60吨－100吨。

（2）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分离加工。优点是可以回收出质量比较好的回收液和回收砂，规模投资成本相对较小，成套设备投资800万人民币可以建成一个年处理5000吨－8000吨的废砂浆回收处理厂。缺点是物流等中间环节较多，但是，如果是为切片厂做配套，建在大型切片厂附近，就可以规避这些不便。

总之，离线回收项目，即通过建立回收工厂的模式在现有市场中更具有竞争力。

2、建设条件和工程进度分析 2.1建设条件

由于废砂浆回收项目在投入运营的过程中，涉及到比较高的物流成本，所以该项目在建设的过程中需要考虑营销的辐射半径，最理想的建设条件是建在某一家规模比较大的切片厂附近或者某一个切片产业集群附近，为其配套，形成经营联合体。这样不仅可以节省运营成本，还可以因成本降低而降低终端产品的价格，保持比较有竞争力的区域终端价，提高该项目的整体竞争力。2.2工程进度

以年处理5000吨废砂浆的项目为例，在厂房供水、供电、蒸汽锅炉和土建项目等条件具备的情况下，整个项目从设备安装调试到投入运营三到五个月就可以完成。

3、技术原理与生产工艺流程 3.1技术原理

我公司是最先进入太阳能光伏行业，硅片切割废砂浆回收处理设备的研制开发的企业，并为国内几家大公司配套安装回收处理设备，经过不断改进研发出了目前国内比较成熟的工艺，将化工和矿业加工技术相融合，结合电子材料加工的特点，利用离心分离分散、化学清洗、萃取等分离原理和方法，将废砂浆中的杂质清除，得到合格的碳化硅微粉和PEG切割液。3.2生产工艺流程

整个回收过程可分解为三个子过程（1）固液分离过程

利用硅粉比碳化硅微粉颗粒密度均小的特点，将废砂浆分解为碳化硅微粉和含硅粉的切割液两股物流。采用加分离剂的多级分离过程实现此分离。

（2）液体回收过程

采用沉降和过滤相结合的方法，将含硅粉的切割液分离。首先将硅粉与切割液分离，再用离子交换将有害离子清除干净。为节约能量，采用多效蒸发技术，蒸馏出合格的PEG切割液。（3）碳化硅微粉回收过程

将多级离心分离中生产的精碳化硅加入适量的化学药剂，化学处理后进行分级水洗，得到的湿碳化硅微粉经干燥筛分后即为合格的碳化硅微粉。3.3设备

离心机，压滤机，离子交换机组，PEG特种过滤系统，多效蒸馏机组，多级分砂，酸碱清洗，干燥分级及纯水机组。

4、投资回报分析

以年处理能力5000吨废砂浆的项目为例。

4.1全套废砂浆回收处理设备等固定成本投资约800万，流动资金200万。4.2营业额

5000吨废砂浆年处理能力的项目可以服务于30－40台NTC442线切割机。根据目前市场上的废砂浆回收返还比例计算，如果是为某一固定的大切片厂做配套，以30台为例，每月无偿提供约400吨废砂浆，那么可以生产出约140吨回收液和105吨回收砂。以收取回收加工费液8000元/吨，砂10000元/吨计算：

液的营业额为140吨×8000＝1120000元/月

砂的营业额为105吨×10000＝1050000元/月 即月营业额为2170000。4.3回报

由于在整个回收加工过程中，所有的固定投入就是人员工资、能源消耗、水和回收液以及回收砂过程中的添加剂等。以营业额的25％计算，约为550000元。得出月利润即为162万元.年利润为1944万元。投资回报率为208.32％，投资回报周期为4.9个月。

5、结论

由于日本福岛核电站核泄漏事故已引起了全世界的关注，全球的原子能发电将会受到的限制，而太阳能发电这种清洗能源却会出现更加猛烈增长的趋势，所以，废砂浆回收是目前乃至今后10年内太阳能光伏行业竞争压力较低，利润相对较高，投资回报周期较短的切实可行的项目。

6、建议 6.1由于目前整个辅料市场，处于新液竞争激烈，回收方兴未艾，再加之，国内的太阳能光伏市场已经逐渐由生产向消费转型，新的市场正处于形成阶段。因此，2010年－2011年是建设和启动该项目的良好黄金契机。6.2介于废砂浆回收是一个技术主导型的项目，因而，一定要充分考虑到回收技术的前瞻性和稳定性，选用成熟稳定的工艺，确保投产之后的产品质量具有强大的竞争优势。

第三篇：太阳能硅片切割市场：废砂浆回收项目可行性研究报告[范文]

随着太阳能硅片切割行业的重新洗牌以及利润的持续下降，硅片切割企业不约而同地打起来控制生产过程，降低生产成本的牌。最直接的就是对三大辅料中的切割液和碳化硅微粉的回收再利用。由于通过对废砂浆的回收利用，可以使切割液和碳化硅微粉的成本降低至少50％，所以未来三到五年，废砂浆回收项目将会受到国内切片厂的大力追捧，回收液和回收砂的市场份额也将会有大幅度上升，最终回收液的市场需求量有望达到50000—70000吨，因此废砂浆回收项目具有相当的可行性。

一、项目市场分析

由于目前回收液的市场份额只占整个切割液市场份额的20％左右，而随着废砂浆回收技术的提高和切割技术对回收液和回收砂的利用水平的提高，回收液和回收砂的使用量至少可以上升到市场份额的50％。按液8000元/吨，砂10000元/吨计算，分别为液4－5.6亿人民币，砂5－7亿元人民币。

1、竞争环境分析

进入2009年以来，新液的技术壁垒已经被打破，在2009年的上半年，市场上涌现出了近10家生产新液的化工厂，使得整个新液市场竞争异常激烈，价格从年初的16000一降再降到现在的13000上下，大有跌破12000的趋势。同时，随着石油价格的上涨，成本有增无减，利润不断趋薄，货款回收周期拉长，整个行业极其惨淡。

而反观废砂浆回收市场，从事该项目的企业真正上规模的只有两家，并且生意异常火爆，业绩一直呈增长态势。由于硅片切割厂家要节省成本，而回收液一吨的价格只有8000元左右，回收砂一吨的价格也只有10000元左右。并且随着回收技术的提高，可以实现回收液、回收砂和新液、新砂以1：1的比例混合使用，大大降低了硅片的生产成本，使得硅片切割厂家从09年以来对废砂浆回收越来越愿意接受，加速了废砂浆回收市场的启动。

2、项目竞争优势分析

废砂浆回收主要分为在线回收和离线回收。

（1）在线回收是指运用在线回收机直接对废砂浆进行离心分离，将杂质剔除的同时补充一定量的新液和新砂，然后直接循环利用。优点是通过在线回收机回收出来的直接就是砂浆，不用将液和砂分离，同时免去了物流等中间环节；缺点是通过回收之后砂浆的杂质还是不可能剔除的很精细，并且加工能力有限，一台800万的砂浆在线回收机，月加工能力最多只有60吨－100吨。

（2）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分离加工。优点是可以回收出质量比较好的回收液和回收砂，规模投资成本相对较小，投资800万人民币可以建成一个年处理5000吨－8000吨的废砂浆回收处理厂。缺点是物流等中间环节较多，但是，如果是为切片厂做配套，建在大型切片厂附近，就可以规避这些不便。

总之，离线回收项目，即通过建立回收工厂的模式在现有市场中更具有竞争力。

二、建设条件和工程进度分析

1、建设条件

由于废砂浆回收项目在投入运营的过程中，涉及到比较高的物流成本，所以该项目在建设的过程中需要考虑营销的辐射半径，最理想的建设条件是建在某一家规模比较大的切片厂附近或者某一个切片产业集群附近，为其配套，形成经营联合体。这样不仅可以节省运营成本，还可以因成本降低而降低终端产品的价格，保持比较有竞争力的区域终端价，提高该项目的整体竞争力。

2、工程进度

以年处理5000吨废砂浆的项目为例，整个项目从土建到投入运营三到五个月就可以完成。

三、技术原理与生产工艺流程

1、技术原理

目前国内比较成熟的工艺是将化工和矿业加工技术相融合，结合电子材料加工的特点，利用离心分离分散、化学清洗、絮凝、萃取等分离原理和方法，将废砂浆中的杂质清除，得到合格的碳化硅微粉和切割液。

2、生产工艺流程

整个回收过程可分解为三个子过程（1）固液分离过程

利用硅粉比碳化硅微粉颗粒密度均小的特点，将废砂浆分解为碳化硅微粉和含硅粉的切割液两股物流。采用加分离剂的多级分离过程实现此分离。（2）液体回收过程

采用沉降和过滤相结合的方法，将含硅粉的切割液分离。首先将硅粉与切割液分离，为节约能量，采用多效蒸发技术。（3）碳化硅微粉回收过程

将多级分离中生产的精碳化硅加入适量的化学药剂，化学处理后进行分级水洗，得到的湿碳化硅微粉干燥筛分后即为干燥碳化硅微粉。

3、设备（隐去）

四、投资回报分析

以年处理能力5000吨废砂浆的项目为例。

1、成本

厂房、设备、以及技术转让等固定成本投资约800万，流动资金200万。

2、营业额

5000吨废砂浆年处理能力的项目可以服务于30－40台NTC442线切割机。根据目前市场上的废砂浆回收返还比例计算，如果是为某一固定的大切片厂做配套，以30台为例，月处理量是350吨废砂浆，那么可以生产出140吨回收液和105吨回收砂。以收取回收加工费液8000元/吨，砂10000元/吨计算：

液的营业额为140吨×8000＝1120000元/月

砂的营业额为105吨×10000＝1050000元/月

即月营业额为2170000。

3、回报

由于在整个回收加工过程中，所有的固定投入就是人员工资、能源消耗、水和回收液以及回收砂在最后时候的添加剂等。以营业额的20％计算，即为434000元。得出月利润即为1736000元.年利润为20832000元。

投资回报率为208.32％，投资回报周期为4.6个月。

五、结论

总之，废砂浆回收是目前乃至今后5年内太阳能光伏行业竞争压力较低，利润相对较高，投资回报周期较短的切实可行的项目。

六、建议

1、由于目前整个辅料市场，处于新液竞争激烈，回收方兴未艾，再加之，国内的太阳能光伏市场已经逐渐由生产向消费转型，新的市场正处于形成阶段。因此，2009年－2010年是建设和启动该项目的良好黄金契机。

2、介于废砂浆回收是一个技术主导型的项目，因而，一定要充分考虑到回收技术的前瞻性和稳定性，选用成熟稳定的工艺，确保投产之后的产品质量具有强大的竞争优势。

第四篇：对《太阳能晶硅片切割废砂浆回收工艺研究》的评述

对《太阳能晶硅片切割废砂浆回收工艺研究》项目的

评审建议

一、有关背景

1、硅片切割废砂浆来源及成份

集成电路用基板、太阳能电池用基板的产品切割，一般用钢丝带动由碳化硅磨料构成砂浆对高纯度单晶或多晶硅棒进行切割。太阳能光伏电池行业的发展带动了整个晶硅生产、晶硅切片及晶硅切割废砂浆回收利用行业的发展。

太阳能硅片切割液废砂浆是硅片切割的必然产物，其组成为：聚乙二醇35%；碳化硅微粉33%；单晶硅微粉9%；水5%和组成切割液其它物质15%；有机胶粒；二氧化硅；金属及金属离子；破碎碳化硅微粉（色素和有机胶粒以及金属及金属离子和破碎碳化硅微粉3%）。

2、硅片切割废液回用价值

废砂浆中主要可回用的是聚乙二醇、碳化硅和单晶硅。每吨废砂浆中含有8%～9%（重量）高纯硅，也就是含有80kg～90kg单晶硅。（单晶硅主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。）

每吨废砂浆中含有35%聚乙二醇，也就含有350kg聚乙二醇。（聚乙二醇可用作环氧树脂和聚乙烯醇的增韧剂。）

每吨废砂浆中含有33%碳化硅微粉，即330kg碳化硅。（碳化硅主要用于制作砂轮、砂纸、砂带、油石、磨块、磨头、研磨膏及光伏产品中单晶硅、多晶硅和电子行业的压电晶体等方面的研磨、抛光等。也可用做炼钢的脱氧剂和铸铁组织的改良剂，或者可用做制造四氯化硅的原料，是硅树脂工业的主要原料。）

将切割砂浆中高纯硅粉、碳化硅和聚乙二醇提取出来，进一步用于制备单晶硅或多晶硅原料，还可以解决高纯度硅资源短缺问题，对于资源有效回收利用是一个重要贡献。

回收原料再利用的具体经济价值应以当前市场价格进行测算。

3、主要回收分离技术

当前一般采用物理方法进行分离，即依据各成份的性质先进行固体和液体分离，再进行液体提纯分离。

进行固体和液体分离的主要方法有：离心分离法、旋流分离、浮选法、虹吸法、过滤法、分级法、筛分法、电极法、超声法。

液体提纯分离的主要方法有：压滤、膜过滤和蒸馏。

3.1 用于碳化硅微粉分离的方法

1）离心分离法。离心分离借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法。由于离心机等设备可产生相当高的角速度，使离心力远大于重力，于是溶液中的悬浮物便易于沉淀析出：又由于比重不同的物质所受到的离心力不同，从而沉降速度不同，能使比重不同的物质达到分离。目前生产厂家采用的设备有卧螺离心机，平板离心机，三足式离心机，主要用于聚乙二醇和碳化硅固液分离，以及碳化硅微粉中微小颗粒的分离，大约能将5μm以下的微粒分离。这3种分离设备有各自的特点，可互相配合使用。也可单一使用；

2）旋流分离法。浆液通过水压力从旋流器内壁外侧切向进入，在离心力的作用下，粗粒（重）度的固体颗粒旋转向下，定量或不定量地从下部排渣口流出，而细粒（轻）度的固体颗粒（或清液）从溢流管内向上流出。目前厂家采用的多为小直径旋流分离器；

3）浮选法。固体颗粒自身表面具有疏水性或经浮选药剂作用产生或增强疏水性。疏水就是亲油和亲气体，可在液，气或水—油的界面发生聚集。本方法仅适用于特殊情况，以及单晶硅微粉的提纯上，由于实际运用教少，加之浮选剂的难找，此处不加评述； 4）虹吸法。虹吸原理就是连通器的原理，加在密闭容器里液体上的压强，处处都相等。而虹吸管里灌满水，没有气，来水端水位高，出水口用手掌或其他物体封闭住。此时管内压强处处相等。一切安置好后，打开出水口，虽然两边的大气压相等，但是来水端的水位高，压强大，推动来水不断流出出水口。本方法主要在河南地区广泛使用，也称自然沉降法主要适用1200号碳化硅微粉。对于1500目以上的碳化硅微粉，出现沉降速度慢，生产周期长，硅料比较严重的问题；

5）过滤法。液体穿过滤纸上的小孔，而固态物质留在滤纸上，从而使固体和液体分离。主要设备为压滤机；

6）分级法。目前生产厂家使用的方法有水力分级和风力分级。水力分级为最原始可靠的方法，原理简单，便与控制与分级，但投资大，控制设备仪器尤其是分级锥斗角度，进液口速度精度要求高。水力分级为最原始可靠的方法，原理简单，便与控制与分级，但投资大，控制设备仪器精度要求高。虽然回用碳化硅微粉质量不如水力分级的好，但风力分级的碳化硅微粉也能满足回用要求，并且投资小，故目前风力分级为大多数厂商采用；

7）筛分法。主要使用超声波微粉震动筛，可将500目以上的大颗粒杂质及碳化硅微粉团聚物筛除。

3.2 用于聚乙二醇分离的方法

1）电极法。通常所谓离子选择电极，是指带有敏感膜的、能对离子或分子态物质有选择性响应的电极，使用此类电极的分析法属于电化学分析中的电位分析法；

2）吸附法。目前回收厂家采用方法为活性碳或硅藻土吸附。以及离子交换吸附； 3）膜过滤法。膜过滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。在废砂浆回收利用中，主要用于去除聚乙二醇中的微量杂质及悬浮物；

4）蒸馏法。利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随之使蒸汽部分冷凝，从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。目前在废砂浆回收中主要采用了单效及多效薄膜蒸发。

二、行业发展状况及趋势 2007年以来，全国先后出现了许多废砂浆回收企业，使得废砂浆回收技术不断改进和完善。几年来在硅片切割废砂浆的回收利用方面物理分离提纯方法得到了长足的进步，但全国回收企业技术参差不齐，仍存在许多问题，尤其是其中硅微粉的提纯仍处于研发阶段；污水处理回收企业仍等待着更加完善和好的物理分离提纯方法出现等。

前文主要介绍了废砂浆回收利用方面当前比较广泛应用的物理方法，其他的还有化学处理法、电选处理法、电泳（电位）分离法等。

截至2012年底，国内晶硅切割废砂浆回收利用的相关专利申请92项，申请量居于前三的是江苏佳宇资源利用股份有限公司、连云港佳宇电子材料科技有限公司、江西赛维LDK太阳能高科技有限公司。

行业发展上，由于金刚线切割技术的发展，对传统的砂浆切割工艺的应用产生替代，但一定时期内砂浆切割技术仍会继续广泛使用。

三、对申报项目的意见和建议

1、申报材料的完整性及合理性

（1）申报书在第一部分的《项目基本情况》授权专利栏注明了：发明专利0件；实用新型专利7件；在第四部分《第三方评价》之6“取得知识产权”项下注明是：发明专利二项，实用新型九项。以上两处存在不一致问题。

（2）在申报书第五部分《经济效益情况表》中的2011年9月-2014年9月的项目起止期内，项目累计新增利润3833.62万元，其中2013与2012、2014年1-10月两个时间段相比，在销售收入基本相当的情况下新增利润相差较多，下附的计算依据中未见有合理说明。

（3）在《工业性试验报告》的“结论”部分提到回收率80％以上；在《效益分析报告》的“社会效益分析”中提到回收率在85％，二者存在不一致问题，这将直接影响到经济效益指标和项目评价。

2、申报项目的先进性、可行性和效益性

新大新材会同开封万盛新材进行的《太阳能晶硅片切割废砂浆回收工艺研究》项目，在技术研究和工艺路线的确定方面，与国内同行业其他企业和研究机构相比具有一定的先进性，实验监测数据和知识产权、专利申请查新和批复情况也予以了佐证。

从项目工艺技术、产品市场价格、行业技术经济发展等方面来看，其可行性较强，经济效益相对明显。

同时也应看到，该项目主要采取的技术工艺偏向物理方法，在综合利用当代工业先进技术上还有改进余地，如可以进一步综合利用化学方法和电学方法等，在控制上可以考虑开发以更加先进和通用的DCS控制技术替代PLC控制技术，以进一步提高有关参数的精确性。

3、建议：

从项目所处行业发展来看，该项目在技术上主要侧重进行了物理方法的研究和试验，取得了较好成果。建议继续跟踪行业发展方向和其他技术工艺路线的比较，进一步深入了解或探索化学方法、电泳（电位）方法等技术的发展进程和经济可行性，以保持在该领域及行业的技术前瞻性和地位先进性。

第五篇：新硅片切割液回收方法及回收设备

新硅片切割液回收方法及回收设备

多线切割是切割大直径硅单、多晶棒非常有效的方法之一。近几年异军突起的多线切割机(简称线锯)以其极高的生产效率和出片率，在大直径硅片加工领域有逐渐取代内圆切割机的趋势。多线切割机将金属线缠绕在导线轮上，驱动导线轮和单晶棒作相对运动，砂浆磨削、冷却达到磨切晶片的目的。

经过近30年的完善和提高，多线切割机日渐成熟，目前的产品己经是第六或第七代。我国通过技术引进，多线切割技术的应用也越来越广泛。多线切割中使用的是一种具有流动性的混合研磨剂——砂浆，其作用在切割过程中非常重要。砂浆是被往复运动的线带到切割区，被带入的砂浆量的多少以及切割速度的高低决定硅片的切割质量。该切割过程需要使用硬度高、粒度小并且粒径分布窄的碳化硅颗粒作为切割介质。而与碳化硅按比例加入的聚乙二醇(PEG)，起到分散剂的作用，会使碳化硅在切割过程中分布均匀，并且聚乙二醇具备一定的热容，可以带走大量在切割过程中产生的摩擦热量，同时聚乙二醇的良好水溶性也便于后期硅片的清洗。

线切割加工中，高速往复运动的切割线带动砂浆到切割区，使砂浆中的研磨颗粒——碳化硅与硅棒表面高速磨削，由于研磨颗粒有非常锐利的棱角，并且硬度远大于硅棒的硬度，所以硅棒与线锯接触的区域逐渐被砂浆磨削掉，进而达到切割的效果，同时砂浆也可以带走磨削中产生的大量热。

现有的硅晶圆线切割废砂浆回收方法中，砂浆通过高速离心机，离心机转速超过3000r／min。废砂浆在离心力的作用下，透过滤孔排出，而固体颗粒被截留在滤布上。这种方法工艺要求较为简单，但是投资过大，而且回收率不高，还会浪费掉质量可观的聚乙二醇。

一种硅晶圆线切割废砂浆中聚乙二醇和碳化硅的回收方法，其回收的聚乙二醇(PEG)和碳化硅能够达到硅晶片切割的要求，实现PEG和碳化硅多次回收循环利用，不仅能够增加原料液的使用率，降低晶硅片的制造成本，而且能够根本上避免废砂浆对环境造成的污染。

一种硅晶圆线切割废砂浆中聚乙二醇和碳化硅的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤l，搅拌废砂浆，加入降黏剂，其中降黏剂和废砂浆体积比为3．5：1～4．5：1，而后进行一级固液分离，得到一级悬浮液和一级固体颗粒；

步骤2，搅拌一级悬浮液，添加质量为一级悬浮液质量分数的万分之二到万分之五的助滤剂，而后通过板框过滤，得N-级悬浮液和二级固体颗粒；

步骤3，二级悬浮液依次通过孔径为0．18“-0．26微米的微孔膜过滤、中空纤维膜超滤，而后通过强酸强碱型离子交换树脂去除离子，得到三级悬浮液，最后进入真空蒸馏装置，蒸馏得到可循环使用的聚乙二醇和蒸馏废液；

5步骤4，收集一级、二级固体颗粒，在碱洗池中使用质量分数为3”-'5％的氢氧化钠水溶液碱反应清洗4～5个小时，其中氢氧化钠水溶液和固体颗粒的体积比为3．5：1～4．5：l，而后进入水洗塔水洗至pH值为6．5～7．5时，分离固体颗粒；然后在酸洗池中使用质量分数为26“-”3 1％的盐酸水溶液酸反应清洗4～5个小时，其中固体颗粒与盐酸的体积比为0．9：l～1．2：1，而后进入水洗塔水洗至pH值为6．5～7．5时，分离固体颗粒；最后，烘干固体颗粒，采用干法分级筛选满足线切割粒径分布要求的固体颗粒，即得可循环使用的碳化硅颗粒。所述降黏剂为甲醇、乙醇、水、丙酮、甲苯中的任一种或多种混合液。

所述一级固液分离采用过滤式离心机或沉降式离心机。

所述助滤剂采用聚丙烯酰胺、聚胺、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、丙烯酸和 甲基烯酸聚合物、氧化钙、氢氧化钙、硫酸铁、硫酸铝、氯化铁、纤维素、改性淀粉或硅藻土。

所述板框过滤采用板框过滤机、板框压滤机或真空过滤机。

所述中空纤维膜超滤采用聚醚砜中空纤维膜，其截留的分子量为l00000道尔顿。

所述蒸馏废液用作降黏剂，循环使用。

所述三级悬浮液通过强酸强碱离子交换树脂使其电导率在摄氏温度为25度时小于l0“s／cm。

所述碱反应清洗中，保持碱洗池中pH值大于9．5。

6压滤、微孔膜过滤、中空纤维膜超滤进行净化，通过强酸强碱型离子交换树脂去除各种离子，蒸馏分离得到可循环使用的聚乙二醇和可作为降黏剂循环使用的蒸馏废液，根本上避免废砂浆对环境造成的污染