本發(fā)明涉及一種用太陽(yáng)能硅晶片線切割后，廢棄的碳化硅/硅微粉來(lái)制作煉鋼用升溫劑的方法，屬于資源再利用范疇。
背景技術(shù)：
中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)近十年發(fā)展迅猛，在太陽(yáng)能硅晶片線切割中，大量使用碳化硅砂料切割，太陽(yáng)能硅晶片切割設(shè)備已超過(guò)萬(wàn)臺(tái)投入運(yùn)行，其中切割砂漿的用量已經(jīng)達(dá)到約2萬(wàn)～3萬(wàn)噸/天。
在太陽(yáng)能硅晶片線切割過(guò)程中，整個(gè)機(jī)理是利用碳化硅顆粒的堅(jiān)硬特性和鋒利棱角，將硅棒逐步截?cái)?。因此切割砂漿的主要特性是具有良好的流動(dòng)性，碳化硅顆粒能夠在切割砂漿體系中均勻穩(wěn)定的分散，均勻地包覆在高速運(yùn)動(dòng)中的鋼絲線表面,均勻平穩(wěn)的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同時(shí)切割砂漿及時(shí)帶走切割熱和破碎硅微粉顆粒，保證硅片的表面質(zhì)量。
隨著整個(gè)太陽(yáng)能行業(yè)的發(fā)展，大量使用碳化硅砂料切割的同時(shí)，再生回收技術(shù)大量引入,在每一次回收過(guò)程約有20%--25%的切割后的碳化硅/30%～45%的硅微粉，將不能再回收使用而作為廢棄物處理，不利于環(huán)境控制和造成企業(yè)成本的增加，為了適應(yīng)未來(lái)市場(chǎng)需求及價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展需要，整個(gè)行業(yè)都在為如何利再生砂和降低切割成本而不停地尋找新的途徑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是：提供一種用太陽(yáng)能硅晶片線切割后廢棄的碳化硅/硅微粉來(lái)制作煉鋼用升溫劑的方法，本發(fā)明制得的煉鋼用升溫劑可取代常規(guī)用高價(jià)的鐵硅(fesi)升溫劑。
本發(fā)明所述的用太陽(yáng)能硅晶片線切割后廢棄的碳化硅/硅微粉來(lái)制作煉鋼用升溫劑的方法，包括以下步驟：a、在線回收太陽(yáng)能硅晶片線切割砂漿后進(jìn)行壓濾得到廢渣；b、以廢渣作為基礎(chǔ)原料和復(fù)合溶劑攪拌混合后進(jìn)行壓濾，排出液體，得到濕渣；c、向濕渣中加入粘合劑后進(jìn)行捏合；d、再把捏合后的混合料擠壓成型后進(jìn)行烘干定型，然后冷卻即得煉鋼用升溫劑。
作為對(duì)上述的制作煉鋼用升溫劑的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，廢渣中各部分的重量比：
碳化硅微粒45%~50%；
硅微粉35%~50%；
鐵粉2%~4.5%；
聚乙二醇2%~3%；
二乙二醇余量。
作為對(duì)上述的制作煉鋼用升溫劑的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟b的具體過(guò)程如下：
b1.稱取總量2/3的復(fù)合溶劑加入攪拌罐中,并保持溫度在15℃~40℃的條件下,將廢渣破碎加入至混合溶劑中，使廢渣分散成懸浮漿料；
當(dāng)添加廢渣量達(dá)到1/3總量后開(kāi)始計(jì)時(shí),攪拌2~3小時(shí),使廢渣中的聚乙二醇和二乙二醇充分溶于復(fù)合溶劑中；
b2.將混合均勻的漿料泵入板框式壓濾機(jī)，經(jīng)過(guò)3~5小時(shí)壓濾，進(jìn)行固液分離。
作為對(duì)上述的制作煉鋼用升溫劑的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，將b2步驟中進(jìn)行固液分離所得的液體進(jìn)行分離提純，制得可再次使用的聚乙二醇/二乙二醇混合液和復(fù)合溶劑。
作為對(duì)上述的制作煉鋼用升溫劑的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟d的具體過(guò)程：將混合料連續(xù)加入到對(duì)輥壓球機(jī)中擠出成型后，在90℃~150℃的烘道中進(jìn)行烘干成型,冷卻至30℃~40℃時(shí)出料。
作為對(duì)上述的制作煉鋼用升溫劑的方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述復(fù)合溶劑是由醇類溶劑和酮類溶劑混合組成的一個(gè)混沸點(diǎn)的溶劑,沸點(diǎn)控制在80℃~100℃之間,該復(fù)合溶劑對(duì)聚乙二醇和二乙二醇有互溶能力。最好醇類溶劑為異丙醇、乙醇或正丁醇，酮類溶劑為丁酮。優(yōu)選復(fù)合溶劑由90wt%的異丙醇和10wt%的丁酮溶劑復(fù)配而成。
制得的升溫劑的組成配比（重量比）：
碳化硅40~68%
硅微粉18~40%
聚乙二醇2~3%
二乙二醇1~2%
復(fù)合溶劑0.5%~1%
粘合劑適量(約占全部固體總量的8%~10%)
本發(fā)明具有積極的效果：（1）充分利用再生資源和特殊碳化硅/硅微粉，制作煉鋼用升溫劑,從而降低產(chǎn)品成本30%以上,減少?gòu)U棄碳化硅/硅微粉排放引發(fā)的環(huán)境污染，是一種綠色環(huán)保產(chǎn)品。（2）本發(fā)明用太陽(yáng)能硅晶片線切割后，廢棄的碳化硅/硅微粉來(lái)制作煉鋼用升溫劑的方法。碳化硅/硅微粉中硅含量高,是鐵硅(fesi)升溫劑的良好替代品。（3）可有效地利用現(xiàn)有離線回收廢砂漿產(chǎn)生的大量廢棄的碳化硅/硅微粉。（4）與之前對(duì)比節(jié)約40%以上原料成本,減少用電量22kwh/每爐及精煉時(shí)間3.0min,增加產(chǎn)能增加2.0%。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的流程框圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)制備煉鋼用升溫劑來(lái)具體闡述本發(fā)明的制作方法。
a．在線回收太陽(yáng)能硅晶片線切割砂漿后進(jìn)行壓濾得到廢渣。廢渣中含有碳化硅/硅微粉及切割冷卻液等微量雜質(zhì)組成，其中：
碳化硅微粒(粒徑d500.2um~~~6um)45%~50%
硅微粉35%~50%
鐵粉2%~4.5%
聚乙二醇2%~3%
二乙二醇余量
b0.制備復(fù)合溶劑。復(fù)合溶劑以90%的異丙醇和10%的丁酮溶劑復(fù)配而成。
b1.每100kg廢渣使用的復(fù)合溶劑總量為200kg。稱取總量2/3的復(fù)合溶劑加入攪拌罐中,并保持溫度在15℃~40℃的條件下,使用廢渣破碎加料機(jī)將廢渣破碎后在可變速的攪拌條件下加入至混合溶劑中，使廢渣分散成懸浮的漿料。
當(dāng)添加廢渣量達(dá)到1/3總量后開(kāi)始計(jì)時(shí),充分?jǐn)嚢?~3小時(shí)后,使廢渣中的聚乙二醇和二乙二醇充分溶于復(fù)合溶劑中.
b2.將上述混合均勻的漿料使用恒定的泵壓將漿料壓入負(fù)壓雙密封板框式壓濾機(jī)，并選擇一定規(guī)格的壓濾布,經(jīng)過(guò)3~5小時(shí)壓濾后,將漿料中固體與液體進(jìn)行固液分離；壓濾成型時(shí)，為了對(duì)固液分離中的復(fù)合溶劑揮發(fā)能有效地進(jìn)行控制，密封負(fù)壓在0.07～0.09mpa之間，整機(jī)負(fù)壓控制在0.03～0.05mpa之間。
b3.將壓濾排出的混合溶液收集后并進(jìn)一步分離提純，制得可再次使用的聚乙二醇/二乙二醇混合液和復(fù)合溶劑。
c.將壓濾后所得的濕渣加入粘合劑（粘合劑的添加量為5~8%），輸送到捏合機(jī)中捏合，進(jìn)行粉體表面膠水的保護(hù),重點(diǎn)隔離水氣與硅微粉的接觸反應(yīng),避免會(huì)造成自燃現(xiàn)象的發(fā)生；粘合劑是0．1％(指固含量)濃度的聚丙烯酰胺的水溶液。
d.將捏合后的混合料通過(guò)一臺(tái)或多臺(tái)單螺桿或雙螺桿變速輸送機(jī)連續(xù)輸送到對(duì)輥壓球機(jī)中，高壓擠出為30~50mm的圓筒形或貝形，并在90℃~150℃的烘道中進(jìn)行烘干成型,冷卻至30℃~40℃時(shí)出料；制得煉鋼用升溫劑。該升溫劑產(chǎn)品硬度高于90kg.f/cm2，比重約2.0。
升溫劑的組成配比：
碳化硅48.5%
硅微粉20.5%
聚乙二醇2%
二乙二醇1.6%
復(fù)合溶劑0.8%
粘合劑適量(約占全部固體總量的8%)
本發(fā)明可取代常規(guī)用高價(jià)的鐵硅(fesi)用作升溫劑。使用本發(fā)明可充分利用再生資源和特殊碳化硅/硅微粉,從而降低產(chǎn)品成本和減少?gòu)U棄碳化硅/硅微粉引發(fā)的環(huán)境污染，是一種綠色環(huán)保產(chǎn)品。所制成的碳化硅/硅微粉中硅含量高,是鐵硅(fesi)升溫劑的良好替代品。
本發(fā)明中，升溫劑用的主要成份碳化硅/硅微粒，來(lái)自太陽(yáng)能硅晶片線切割后的廢渣，由碳化硅/硅微粒及微量切割液組成。煉鋼時(shí)與之前使用鐵硅(fesi)升溫劑對(duì)比，節(jié)約40%以上原料成本,減少用電量22kwh/每爐及精煉時(shí)間3.0min,增加產(chǎn)能增加2.0%。
以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。