一种切割液在线旁滤循环回用的装置及方法与流程
1.本发明涉及光伏制造技术领域，尤其涉及一种切割液在线旁滤循环回用的装置及方法。
背景技术：
2.为了节约水资源，现有硅棒切割成硅片的切割液采用大循环系统。在切割过程中，有大量的细小硅粉进入到切割液内，导致切割液中硅粉含量逐渐升高，影响硅片的质量。同时，硅片薄片化成为行业发展趋势，切割使用的金刚线细线化成为必然。随着金刚线的细化，硅粉颗粒更小。在切割过程中，对硅粉的分散性要求更高。
3.金刚线在切割硅棒的过程中，会产生大量的热量。切割产生的硅粉颗粒细小，切割液冷却时，硅粉和水会剧烈反应，形成大量的硅酸。饱和后的硅酸析出形成二氧化硅胶体絮体，在硅粉存在的情况下，会团聚形成大的絮团。
4.针对上述现象，传统的做法是采用改性切割液和扩大溢流槽容量，来降低硅粉对切割的影响，溢流的切割液采用板框压滤实现固液分离。但是，随着硅粉的细化，板框压滤会出现穿透，导致硅粉去除效果变差；同时，切割液特点导致板框压滤不能添加助滤剂，因此板框压滤的滤液会出现絮体、返混现象。
技术实现要素：
5.本发明目的就是为了解决现有切割液易混入硅粉、去除效果差、效率低的问题，提供了一种切割液在线旁滤循环回用的装置，可以从根本上降低切割液硅粉含量，改善冷却液的冷却效果，大幅降低切割液絮体浓度，避免现有板框压滤滤液出现絮体、返混现象。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种切割液在线旁滤循环回用的装置，包括一个切割液收集槽，切割液收集槽的底部为圆锥状，其中下部设有一个出水口、上部设有一个溢流口，以用于防止出现漏液情况；切割液收集槽的出水口通过管道与一个换热器相连，换热器的出口再与一个过滤装置相连，过滤装置上设有一个清液口和一个残液口，清液口通过管道与一个调配装置相连，以用于调配出合格的金刚线切割液返回产线使用；过滤装置的残液口与一个固液分离装置相连，固液分离装置上设有一个水相口和一个固相口，水相口通过回收管道与切割液收集槽相连，固相口与外部的固体回收装置相连，以用于外售。
7.进一步地，所述过滤装置为膜过滤器，膜过滤器的过滤膜包括管式膜、板式膜、卷式膜和碟片式膜。
8.进一步地，所述过滤装置选用的过滤膜材质为无机膜、有机膜或者二者的聚合体。
9.进一步地，所述固液分离装置为板框压滤机。
10.为了进一步实现本发明的目的，还提供了一种切割液在线旁滤循环回用的方法，
具体步骤如下，包括：（1）将金刚线切割液暂存至切割液收集槽中，切割液的硅粉含量为0.5%~3%，cod为500mg/l~50000mg/l，ph为6~8，电导率为3~30us/cm，表面张力为25~30mn/cm；（2）切割液收集槽内的切割液先通过管道进入换热器内，保证切割液的温度，然后通过泵进入过滤装置中，去除切割液里面的硅粉及絮体；（3）过滤后的清液由过滤装置的清液口排出，并输送至调配装置内进行调配，保证切割液的成分满足使用条件；（4）过滤后的残液由过滤装置的残液口排出，并输送至固液分离装置内进行固液分离，水相通过水相口返回至切割液收集槽，固相通过固相口排出形成泥饼外售。
11.进一步地，所述步骤（3）中，膜过滤后的清液中，硅粉浓度≤5mg/l，浊度低于1ntu。
12.进一步地，所述步骤（4）中，固液分离的方法包括压滤、离心、气浮或沉淀。
13.进一步地，所述步骤（4）中，固液分离得到的固相含水率在35%~55%之间，以用于实现回收。
14.进一步地，所述步骤（3）中，清液的调配包括在清液中加入容积分数为20%的去离子水，并加入3%切割液。
15.与现有技术相比，本发明的技术方案的优点具体在于：（1）从根本上降低切割液硅粉含量，喷淋到金刚线上的切割液没有硅粉，明显改善切割液的冷却效果；（2）大幅度降低切割液絮体浓度，有效降低絮体对切割的影响；（3）避免板框压滤滤液出现絮体、返混现象，切割液质量更加稳定。
附图说明
16.图1为本发明的切割液在线旁滤循环回用的装置结构示意图；图2为本发明的切割液在线旁滤循环回用的方法流程图。
具体实施方式
17.实施例1为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种切割液在线旁滤循环回用的装置及方法进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
18.如图1所示，本发明的切割液在想旁滤循环回用装置包括切割液收集槽1、换热器2、过滤装置3、调配装置4、固液分离装置5、切割工段6和固体回收装置7。
19.参见图1，一种切割液在线旁滤循环回用的装置，其特征在于：包括一个切割液收集槽1，切割液收集槽1的底部为圆锥状，其中下部设有一个出水口11、上部设有一个溢流口12，以用于防止出现漏液情况；切割液收集槽1的出水口11通过管道与一个换热器2相连，换热器2的出口再与一个过滤装置3相连，滤装置为膜过滤器，膜过滤器的过滤膜包括管式膜、板式膜、卷式膜和碟片式膜，其选用的过滤膜材质为无机膜、有机膜或者二者的聚合体；过滤装置3上设有一个清液口31和一个残液口32，清液口31通过管道与一个调配
装置4相连，以用于调配出合格的金刚线切割液返回产线使用；过滤装置3的残液口32与一个固液分离装置5相连，固液分离装置为板框压滤机，其上设有一个水相口51和一个固相口52，水相口51通过回收管道8与切割液收集槽1相连，固相口52与外部的固体回收装置7相连，以用于外售。
20.使用上述装置进行切割液在线旁滤循环回用的方法，具体步骤如下，其特征在于，包括：（1）将金刚线切割液暂存至切割液收集槽1中，切割液的硅粉含量为0.5%~3%，cod为500mg/l~50000mg/l，ph为6~8，电导率为3~30us/cm，表面张力为25~30mn/cm；（2）切割液收集槽1内的切割液先通过管道进入换热器2内，保证切割液的温度，然后通过泵进入过滤装置3中，去除切割液里面的硅粉及絮体；（3）过滤后的清液由过滤装置3的清液口31排出，并输送至调配装置4内进行调配，在清液中加入容积分数为20%的去离子水，并加入3%切割液，保证切割液的成分满足使用条件，膜过滤后的清液中，硅粉浓度≤5mg/l，浊度低于1ntu；（4）过滤后的残液由过滤装置3的残液口32排出，并输送至固液分离装置5内进行固液分离，固液分离的方法包括压滤、离心、气浮或沉淀，水相通过水相口51返回至切割液收集槽1，固相通过固相口52排出形成泥饼外售，固液分离得到的固相含水率在35%~55%之间，以用于实现回收。
21.使用本发明的方法处理后，硅片金刚线切割液均质后水质为水量为20m
³
/h，cod为46000mg/l，电导率为25us/cm，ph为6.55，表面张力为31mn/cm，硅粉含量为1.5%，采用膜过滤装置浓缩3倍，膜滤液cod为45000mg/l，电导率为26us/cm，ph为6.45，表面张力为32mn/cm，硅粉含量为1.5%，硅粉切割粒径d97为0.57um。膜残液采用板框压滤设备进行泥水分离，得到的泥饼含水率为40%，板框滤液返回切割液收集槽，整个系统得到合格切割液水量19.5m
³
/h，回收率为97.5%。
22.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
技术特征：
1.一种切割液在线旁滤循环回用的装置，其特征在于：包括一个切割液收集槽（1），切割液收集槽（1）的底部为圆锥状，其中下部设有一个出水口（11）、上部设有一个溢流口（12）；切割液收集槽（1）的出水口（11）通过管道与一个换热器（2）相连，换热器（2）的出口再与一个过滤装置（3）相连，过滤装置（3）上设有一个清液口（31）和一个残液口（32），清液口（31）通过管道与一个调配装置（4）相连；过滤装置（3）的残液口（32）与一个固液分离装置（5）相连，固液分离装置（5）上设有一个水相口（51）和一个固相口（52），水相口（51）通过回收管道（8）与切割液收集槽（1）相连，固相口（52）与外部的固体回收装置（7）相连。2.根据权利要求1所述的切割液在线旁滤循环回用的装置，其特征在于：所述过滤装置（3）为膜过滤器，膜过滤器的过滤膜包括管式膜、板式膜、卷式膜和碟片式膜。3.根据权利要求1或2所述的切割液在线旁滤循环回用的装置，其特征在于：所述过滤装置（3）选用的过滤膜材质为无机膜、有机膜或者二者的聚合体。4.根据权利要求1或2所述的切割液在线旁滤循环回用的装置，其特征在于：所述固液分离装置（5）为板框压滤机。5.一种使用如权利要求1所述装置进行切割液在线旁滤循环回用的方法，具体步骤如下，其特征在于，包括：步骤一：将金刚线切割液暂存至切割液收集槽（1）中，切割液的硅粉含量为0.5%~3%，cod为500mg/l~50000mg/l，ph为6~8，电导率为3~30us/cm，表面张力为25~30mn/cm；步骤二：切割液收集槽（1）内的切割液先通过管道进入换热器（2）内，保证切割液的温度，然后通过泵进入过滤装置（3）中，去除切割液里面的硅粉及絮体；步骤三：过滤后的清液由过滤装置（3）的清液口（31）排出，并输送至调配装置（4）内进行调配，保证切割液的成分满足使用条件；步骤四：过滤后的残液由过滤装置（3）的残液口（32）排出，并输送至固液分离装置（5）内进行固液分离，水相通过水相口（51）返回至切割液收集槽（1），固相通过固相口（52）排出形成泥饼外售。6.根据权利要求5所述的切割液在线旁滤循环回用的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，膜过滤后的清液中，硅粉浓度≤5mg/l，浊度低于1ntu。7.根据权利要求5所述的切割液在线旁滤循环回用的方法，其特征在于：所述步骤（4）中，固液分离的方法包括压滤、离心、气浮或沉淀。8.根据权利要求5所述的切割液在线旁滤循环回用的方法，其特征在于：所述步骤（4）中，固液分离得到的固相含水率在35%~55%之间。9.根据权利要求5所述的切割液在线旁滤循环回用的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，清液的调配包括在清液中加入容积分数为20%的去离子水，并加入3%切割液。
技术总结
本发明公开了一种切割液在线旁滤循环回用的装置，包括切割液收集槽（1），切割液收集槽（1）的出水口（11）与换热器（2）相连，换热器（2）的出口再与过滤装置（3）相连，过滤装置（3）上设有清液口（31）和残液口（32），清液口（31）与调配装置（4）相连；残液口（32）与固液分离装置（5）相连，固液分离装置（5）上设有水相口（51）和固相口（52），水相口（51）通过回收管道（8）与切割液收集槽（1）相连，固相口（52）与外部的固体回收装置（7）相连。本发明的优点是从根本上降低切割液硅粉含量，改善冷却液的冷却效果，大幅降低切割液絮体浓度，避免现有板框压滤滤液出现絮体、返混现象。返混现象。返混现象。
