单晶硅线切割碎片表面附着性脏污预清洗处理方法

摘要

单晶硅线切割碎片表面附着性脏污预清洗处理方法，依次进行以下步骤：a将碎片放入周转箱内，加自来水浸泡，后排出脏水；b向周转箱添加自来水，加入白猫无磷配方洗洁精搅拌均匀，形成白猫无磷配方洗洁精稀释液，碎片在白该稀释液中浸泡；c取NaOH片碱1.5千克，加水行溶解，完全溶解后倒入白猫无磷配方洗洁精稀释液后搅拌均匀，形成混合清洗液，混合清洗液中NaOH浓度控制在2.5－3%，混合清洗液温度控制在20－35℃之间，浸泡、搅拌；d对周转箱加自来水漂洗，得到干净的碎片。本发明的有益效果：不需要生产机械设备、操作简单生产成本低、生产量大；碎片切割废液残留、附着性脏污脱离去除彻底，降低了后续单晶硅碎片的化学清洗难度及处理成本。

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能单、多晶硅片制造技术领域，尤其涉及到单晶硅线切割碎片洗料技术。

背景技术

为了降低生产成本，回收利用单晶硅线切割碎片是行业内必选。而如何将单晶硅线切割碎片在切割工序产生的切割废液残留、附着性脏污脱离去除彻底，降低了后续单晶硅碎片的化学清洗难度及处理成本。是一个课题。

现有技术中，针对金刚线在切割过程中破碎片的表面附着性脏污，行业内大都通过清洗设备采用低浓度NaOH溶液升温到80℃清洗去除，或者利用酸性清洗液HF+H₂O₂+H₂O进行清洗去除，第一种方法需要设备辅助且试剂添加需准确计算，而且一方面清洗不彻底，一方面对硅片的腐蚀速率较快；第二种方法的酸性清洗液对环境污染较大，每公斤清洗成本在2元以上，成本较高。

本发明人经大量研究发现，洗洁精所含有的表面活性剂,一方面可有效地减缓NaOH对硅片的腐蚀速率；生产试验腐蚀速率可降低约25%左右，另一方面可增强对表面脏污的去除，从而基本确保不影响硅片品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种单晶硅线切割碎片表面附着性脏污预清洗处理方法，它克服了现有的处理技术缺陷，处理成本即低又符合下道工序生产使用。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

单晶硅线切割碎片表面附着性脏污预清洗处理方法，依次进行以下步骤：

a将30千克碎片放入塑料周转箱内，加自来水浸泡30分钟，搅拌清洗之后排出脏水；此步骤可去除硅片表面少量硅粉、脏污；

b向周转箱添加自来水45升，加入白猫无磷配方洗洁精(上海白猫集团有限公司产品)100克搅拌均匀，形成白猫无磷配方洗洁精稀释液，碎片在白猫无磷配方洗洁精稀释液中浸泡20分钟；此步骤可脱离硅片表面部分切割废液、附着性脏污；

c 取纯度为99%的NaOH片碱1.5千克，用塑料容器加入自来水3－4升进行溶解，完全溶解后倒入白猫无磷配方洗洁精稀释液后搅拌均匀，形成混合清洗液，混合清洗液中NaOH浓度控制在2.5－3%，混合清洗液温度控制在20－35℃之间，浸泡2小时，其中每间隔20分钟进行搅拌，之后排放周转箱内的清洗液体；此步骤可脱离硅片表面切割废液脏污、腐蚀部分硅化物颗粒；

d对周转箱加自来水漂洗，最终去除硅片表面肉眼可见附着性脏污，得到干净的碎片。

进一步：

所述周转箱尺寸长70cm，宽55cm，高35cm，每箱装30千克碎片。

本发明的有益效果是：1、使用自来水进行，解决了没有自动清洗设备也可彻底去除肉眼可见表面附着性脏污，可以得到符合化学碱洗处理外观标准的单晶碎片；不需要增加生产机械设备、操作简单、生产能力大。2、利用洗洁精与NaOH配成清洗液，给洗洁精提供碱性条件，增加了清洗效果，洗洁精所含有的表面活性剂减缓了NaOH对硅片的腐蚀速率（生产试验腐蚀速率可降低约25%左右）；3、通过洗洁精的乳化作用，将线切割碎片表面的切割废液分散成细小的颗粒溶于水中，和NaOH皂化反应、对硅粉的腐蚀作用，把单晶硅线切割碎片在切割工序产生的切割废液残留、硅粉脏污粘覆物脱离去除彻底，降低了后续单晶硅碎片的化学清洗难度及处理成本。4、成本低，本发明碎料每公斤清洗成本在0.25元。且本发明处理后产生的碱性废水，不需单独处理，与块状硅料酸洗生产产生的含硝酸、盐酸、氢氟酸的酸性废水，可以起到中和作用，从而充分发挥了以废制废的作用，如果按照此处理方法每月清洗15000千克碎硅片，可节省人民币4000元以上。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

实施例：

单晶硅线切割碎片表面附着性脏污预清洗处理方法，依次进行以下步骤：

第一步：将线切割碎片放入塑料周转箱内（现用周转箱尺寸长：70cm 宽：55cm 高：35cm），每箱装30㎏添加自来水浸泡30分钟搅拌清洗把脏水排净，去除硅片表面少量硅粉、脏污；

第二步：添加自来水约45升，加入无磷配方洗洁精100克搅拌均匀浸泡20分钟，脱离硅片表面部分切割废液、附着性脏污；

第三步：NaOH（浓度为99%）片碱1.5千克，用塑料容器加入自来水3－4升进行溶解，完全溶解后倒入洗洁精清洗液内后搅拌均匀，清洗液NaOH浓度控制在2.5－3%，液体温度在20－35℃之间，浸泡2小时每间隔20分钟进行搅拌清洗，脱离硅片表面切割废液脏污粘覆、腐蚀部分硅化物颗粒；

化学反应方程式一：Si+2NaOH+H₂O→Na₂SiO₃+2H₂↑

第四步：进行自来水更换去除硅片表面肉眼可见附着性脏污，得到干净的线切割碎片。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。