申請日2013.09.18

　　公開(公告)日2014.01.08

　　IPC分類號C02F11/00; C01B31/36; C01B33/24

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法，旨在解決對晶硅片切割刃料碳化硅粉體在生產(chǎn)過程中因廢水處理形成的絮凝沉淀污泥進行資源化回收利用的技術問題。包括下列步驟：將晶硅片切割刃料廢水處理污泥與水混合攪拌后引入旋液分離器進行浮選分離，從旋液分離器溢流口分出的輕相懸浮液經(jīng)過壓濾濃縮，得到回收產(chǎn)品硅酸鈣;從旋液分離器底流口分出的重相漿料經(jīng)過除雜后再進行脫水干燥，得到晶硅片切割刃料碳化硅粉體產(chǎn)品。通過上述方法，該水處理污泥得到資源化回收利用處理，既避免污染環(huán)境，又為企業(yè)帶來經(jīng)濟收益，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用。

　　權利要求書

　　1.一種晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法，其特征在于，包括下列步驟：

　　(1)混合攪拌：將晶硅片切割刃料廢水處理污泥和水按1:1~1.5的質量比混合并攪拌2~4小時，得到混合漿料;

　　(2)浮選分離：將所述混合漿料引入旋液分離器，在溫度為20℃~60℃、給料壓力為0.1~0.3MPa的條件下進行浮選分離，得到輕相懸浮液和重相砂漿;

　　(3)壓濾濃縮：所述混合漿料中的硅酸鈣鹽以及游離碳隨輕相懸浮液經(jīng)旋液分離器的溢流口分出，將該輕相懸浮液引入板框式壓濾機，在壓力為10~20MPa的條件下進行壓濾濃縮，得到回收產(chǎn)品硅酸鈣;

　　(4)脫水干燥：所述混合漿料中的碳化硅隨重相砂漿經(jīng)旋液分離器的底流口分出，將該重相砂漿進行脫水干燥處理，除去其中的水分，得到晶硅片切割刃料碳化硅粉體產(chǎn)品。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法，其特征在于，在步驟(4)中，對所述重相砂漿脫水干燥之前還包括下列除雜步驟：

　　a.酸洗：向所述重相砂漿中加入與重相砂漿所含固體質量百分比為2%~10%的酸并攪拌，使重相砂漿中的硅酸鈣鹽雜質與所加的酸充分接觸，反應3~8小時后，再將其進行1~3次濃縮及加水清洗，除去其中殘留的硅酸鈣鹽雜質，并使除去硅酸鈣鹽雜質后的重相砂漿的pH值呈中性;

　　b.除碳：將除去硅酸鈣鹽雜質后的重相砂漿引入除碳裝置的料漿池并加水攪拌2~3小時，同時向料漿池中通入0.1~0.3MPa壓力的壓縮空氣，使該重相砂漿中的游離碳雜質隨著氣泡上浮到料漿池表面，被旋轉刮板刮去，從而將該重相砂漿中的游離碳雜質除去。

　　3.根據(jù)權利要求2所述的晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法，其特征在于，在步驟a中向重相砂漿中加入的酸為濃度為35%~37%的鹽酸或者濃度為95%~98%的硫酸。

　　說明書

　　晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種廢水處理污泥的回收利用方法，特別是一種晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法。

　　背景技術

　　晶硅片切割刃料碳化硅粉體在生產(chǎn)過程中，需要對原料進行化學提純處理，使產(chǎn)品各項指標達到相應要求。在這些處理過程中，部分碳化硅微粉隨著廢水排出，經(jīng)過加藥絮凝沉淀處理后，形成絮凝沉淀污泥。該污泥中的固體成分主要包括兩部分，一部分是切割刃料碳化硅粉體顆粒，另一部分是化學提純過程中產(chǎn)生的硅酸根離子經(jīng)絮凝沉淀形成的硅酸鈣鹽，其它還包括微量的游離碳等。該污泥含鹽量高，會明顯提高土壤電導率，破壞植物養(yǎng)分平衡并造成地表水污染。絮凝沉淀下來的污泥作為一種工業(yè)廢棄物，通常需要經(jīng)過嚴格的殺菌清理、衛(wèi)生填埋及外運等流程妥善處理，以免對生態(tài)環(huán)境造成污染。該過程耗費大量的人力財力，增加了企業(yè)的生產(chǎn)運營成本和社會負擔。

　　在中國發(fā)明專利說明書CN102399618B中公開了一種從晶硅切割廢砂漿中資源化回收碳化硅組分的方法，該方法包括：在晶硅切割廢砂漿中加入均勻劑，通過旋流分離器將勻漿后的砂漿物料進行旋流分離;對通過旋流分離器上溢出口排出的輕相懸浮液進行壓濾分離得到濾液和濾渣;將旋流分離器下溢出口排出的重相漿料通過機械分離器去除切割液及分離劑，然后進行堿洗、酸洗和清洗，所得碳化硅濕料經(jīng)烘干后，得到碳化硅組分。

　　但是在現(xiàn)有技術中并沒有對晶硅片切割刃料碳化硅粉體在生產(chǎn)過程中因廢水處理產(chǎn)生的污泥進行資源化回收利用的方法。如何對這種污泥進行回收處理就顯得尤為重要，使其得到充分合理的利用，既可以避免對生態(tài)環(huán)境造成污染，同時也能降低企業(yè)生產(chǎn)運營成本，達到工業(yè)廢棄物資源化回收利用的目的，保證環(huán)境安全并帶來經(jīng)濟效益，實現(xiàn)經(jīng)濟循環(huán)發(fā)展。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法，該方法能夠對晶硅片切割刃料碳化硅粉體在生產(chǎn)過程中因廢水處理形成的絮凝沉淀污泥進行資源化回收利用。

　　為解決上述技術問題，本發(fā)明晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法包括下列步驟：

　　(1)混合攪拌：將晶硅片切割刃料廢水處理污泥和水按1:1~1:1.5的質量比混合并攪拌2~4小時，得到混合漿料;

　　(2)浮選分離：將所述混合漿料引入旋液分離器(水力旋流分離器)，在溫度為20℃~60℃、給料壓力為0.1~0.3MPa的條件下進行浮選分離，得到輕相懸浮液和重相砂漿;

　　(3)壓濾濃縮：所述混合漿料中的硅酸鈣鹽以及游離碳隨輕相懸浮液經(jīng)旋液分離器的溢流口分出，將該輕相懸浮液引入板框式壓濾機，在壓力為10~20MPa的條件下進行壓濾濃縮，得到回收產(chǎn)品硅酸鈣;

　　(4)脫水干燥：所述混合漿料中的碳化硅隨重相砂漿經(jīng)旋液分離器的底流口分出，將該重相砂漿進行脫水干燥處理，除去其中的水分，得到晶硅片切割刃料碳化硅粉體產(chǎn)品。

　　通過上述方法，該晶硅片切割刃料廢水處理污泥得到資源化回收利用處理，其中回收的產(chǎn)品硅酸鈣能夠應用于水泥等建筑材料行業(yè)，回收的晶硅片切割刃料碳化硅微粉產(chǎn)品可直接作為成品使用或出售，既避免污染環(huán)境，又實現(xiàn)資源循環(huán)利用，變廢為寶，帶來經(jīng)濟價值。

　　在上述技術方案中，優(yōu)選的是，在步驟(4)中，對所述重相砂漿脫水干燥之前還包括下列除雜步驟：

　　a.酸洗：向所述重相砂漿中加入與重相砂漿所含固體質量百分比為2%~10%的酸并攪拌，使重相砂漿中的硅酸鈣鹽雜質與所加的酸充分接觸，反應3~8小時后，再將其進行1~3次濃縮及加水清洗，除去其中的硅酸鈣鹽雜質，并使除去硅酸鈣鹽雜質后的重相砂漿的pH值呈中性;

　　b.除碳：將除去硅酸鈣鹽雜質后的重相砂漿引入除碳裝置的料漿池并加水攪拌2~3小時，同時向料漿池中通入0.1~0.3MPa壓力的壓縮空氣，使該重相砂漿中的游離碳雜質隨著氣泡上浮到料漿池表面，被旋轉刮板刮去，從而將該重相砂漿中的游離碳雜質除去。

　　步驟a中向重相砂漿中加入的酸為濃度為35%~37%的鹽酸或者濃度為95%~98%的硫酸。

　　步驟b中所述的除碳裝置是指中國實用新型專利說明書CN 202898044 U中公開的除碳、除雜質裝置，該裝置包括由圓柱狀的池身和圓錐狀的池底構成的料漿池，在所述料漿池的上沿部位開設有溢流槽，且在所述料漿池上沿口處安裝有旋轉刮板，其長度與該料漿池上沿口直徑相匹配;在所述料漿池底部安裝有鼓氣機構。該除碳、除雜質裝置在使用時，將混合砂漿引入料漿池，開通鼓氣機構，向料漿池中鼓氣，混合料漿在料池中不斷被空壓氣攪拌翻騰，料漿中的碳以泡沫形態(tài)被翻騰上浮至液面，料漿中的其它雜質成分同時也被翻騰上浮至液面，隨后泡沫中夾雜的碳與雜質被轉動的旋轉刮板推至溢流槽，然后通過溢流槽流走，進而起到除碳、除雜的作用。在本發(fā)明晶硅片切割刃料廢水處理污泥的回收利用方法中，使用該裝置可以有效地除去重相砂漿中的雜質游離碳，使剩余的漿料中碳化硅純度更高。

　　通過a、b兩個步驟能夠將重相砂漿中的硅酸鈣鹽雜質和游離碳雜質去除，再經(jīng)過脫水干燥后最終能得到高純度的晶硅片切割刃料碳化硅粉體產(chǎn)品。