单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇化工技术.doc
单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇项目可行性研究报告
1. 项目概况1.1项目名称年回收40000吨单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇项目1.2 项目建设单位情况建设单位名称：临沂市凯祥硅粉有限公司住所：临沭县经济开发区法定代表人：1.3 项目建设单位概况临沂市凯祥硅粉有限公司主要产品为太阳能晶硅片切割专用刃料，应用于太阳能晶硅片和半导体晶圆片的切割，是晶硅片线切割生产过程中不可或缺的专用材料。
公司同时提供晶硅片切割废砂浆的回收再利用服务。
公司是太阳能光伏行业重要的配套材料供应商，是我国最就有技术优势的太阳能晶硅片切割专用刃料生产企业之一。
公司的主要产品太阳能晶硅片切割专用刃料是生产太阳能晶硅片过程中必不可少的专用切割材料，目前的年销量超过1万吨，约占市场总容量的13.66%，是太阳能光伏行业领先企业江的主要供应商。
市场占有率位居国内太阳能晶硅片切割专用刃料生产企业前列。
1.4 项目建设地点本项目建设地点位于临沂市临沭县经济开发区工贸路北。
1.5 项目建设内容本项目规划场地，位于临沭县经济开发区，公司拟利用本公司剩余土地用于本项目建设。
1.5.1 房屋建设本项目房屋建设主要包括生产车间、辅助车间、及其他附属建筑，新增建筑面积5000m2。
本项目房屋建设内容、结构、面积如下表所示：序号项目组成结构面积（m 2）1 原材料库混凝土框架结构 10002 生产车间混凝土框架结构 30003 成品仓库混凝土框架结构 1000 1.5.2 设备及配套设施建设设备及配套设施建设主要包括两个方面：一是生产设备的采购及安装调试，二是与生产相关的电力、管道等配套设施建设。
1.6 生产规模项目规划建成后第二年达产，预计到 2011 年回收聚乙二醇废砂浆40000吨，生产聚乙二醇切削液14000吨/年，碳化硅微粉12000吨/年。
1.7 项目实施进度本项目计划于2010 年11月开始实施，工程施工及设备订货、制造控制在2011年2月底完成，设备安装、调试，人员培训，生产准备控制在2011 年4月底完成，项目试生产验收控制在2011 年6 月底，本项目建设期为 7 个月。
单晶硅切割废液中硅与碳化硅的分离回收
项目名称：单晶硅切割废液中硅与碳化硅的分离回收项目负责人:丁辉单位名称：天津大学化工学院目前，工业生产太阳能电池基板时不断排放出大量废砂浆，这些砂浆中通常含有聚乙二醇、碳化硅以及贵重的硅屑粉。
为了保证切割硅片的质量和效率，光伏企业在生产硅片过程中需使用大量的新鲜切割液同时排出大量的切割废砂浆，这些砂浆中含有的硅与碳化硅具有很高的附加值，而且聚乙二醇和废渣如不得到恰当的处置环境危害将十分严重。
目前，人们把重点放在聚乙二醇和碳化硅的回收方面。
其实，废砂浆回收是一个系统的工程，它还包括单晶硅微粉与碳化硅微粉的分离以及单晶硅的精制这两个方面。
只有将各项工作都做好，才能真正意义上降低硅片生产成本。
本项目旨在通过改变思路，分离聚乙二醇后的砂采用重液分离与电泳相结合的方法分离其中单晶硅微粉与碳化硅微粉，得到高纯硅粉进一步用于制备单晶硅或多晶硅的原料或加工成硅产品，实现资源的有效利用，不仅可以降低硅片的成本，而且还能在很大程度降低环境污染，具有巨大的经济效益和良好的生态环境效益，从而为我国光伏发电产业的可持续发展提供强有力的技术支持。
根据查阅大量文献和现场调研，我们发现目前在我国江苏、山东、河南等地太阳能硅片切割液废砂浆回收企业一时间遍地开花，但真正意义上成功的企业很少。
人们把重点主要放在聚乙二醇和碳化硅的回收方面，其中的一些有用物质在回收过程中或多或少的流失掉，改变了切割液的组成，也就失去了切割液的功能，必然导致切片出现问题。
当前，碳化硅的回收则主要是通过强碱溶解或筛分分级两种方法去除贵重的硅粉。
①强碱溶解方法是用强碱溶解混杂在碳化硅里的硅，然后用大量清水冲洗掉碱液，达到硅与碳化硅分离的效果。
此过程中碱在碳化硅表面形成难溶的刨花碱，清洗十分困难，使用大量的清水、酸液、清水反复冲洗才能得到合格的碳化硅。
据调研生产1吨的碳化硅产生50—60吨废水，水资源消耗过高，且如此大量的废液处理成本较高。
②筛分分级方法主要是通过旋流器进行碳化硅与硅的分离，其优势是用水量相对少，生产1吨的碳化硅需6吨水；不足之处是分离度不高，保证碳化硅的纯度时，收率较低。
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单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇化工技术单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇化工技术一、单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇简介 1.1 单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇的基本概况单晶硅片切割自2004年6月在上海研制出属于中国自己的切割机械以后,中国的单晶硅切割在国内发展犹如雨后春笋,之迅速令人咋舌，同时切割液用量也就相见可知。
切割液用过之后弃之可惜,所以回收提纯这一块就占据了很重要的地位,循环利用变废为宝,利国利民利企业。
使用回收提纯的切割液使企业的切割成本大大降低,在企业的发展中得到良性循环。
1.2 碳化硅微粉和聚乙二醇基本理化性质1.2.1 碳化硅俗名金刚砂。
纯品为无色晶体。
工业品因含杂质而呈暗黑色。
密度3.06～3.20g/cm3。
熔点2700℃左右。
硬度仅次于金刚石，莫氏硬度约9。
一般为无色细颗粒，结构与金刚石相似。
具有高硬度、高化学惰性、高热稳定性和半导体性。
碳化硅又称金钢砂或耐火砂。
碳化硅是用石英砂、石油焦或煤焦、木屑生产绿色碳化硅时需要加食盐等原料在电阻炉内经高温冶炼而成。
目前我国工业生产的碳化硅分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种，均为六方晶体，比重为 3.20～3.25，显微硬度为2840～3320kg/mm2。
碳化硅包括黑碳化硅和绿碳化硅，其中黑碳化硅是以石英砂，石油焦和优质硅石为主要原料，通过电阻炉高温冶炼而成。
其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉,性脆而锋利。
绿碳化硅是以石油焦和优质硅石为主要原料，添加食盐作为添加剂，通过电阻炉高温冶炼而成。
其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉。
碳化硅的硬度很大，具有优良的导热和导电性能，高温时能抗氧化。
1.2.2 聚乙二醇产品名称聚乙二醇CA登记号25322-68-3 英文名Polyethylene glycol 别名PEG 分子式HOCH2CH2OCH2nCH2OH 外观与性状无色、无臭、粘稠液体或蜡状固体。
引燃温度℃320粉云溶解性溶于水，溶于乙醇等多数有机溶剂。
禁配物强氧化剂。
急性毒性LD50348000 mg/kg小鼠经口[分子量为200时]；28000 mg/kg大鼠经口[分子量为200时] 聚乙二醇是乙二醇的高聚物。
随着平均分子量的不同，性质也有差异。
从无色无臭粘稠液体至腊状固体，溶于水、乙醇和许多其他有机溶剂。
蒸气压低。
对热稳定。
1.3 碳化硅微粉和聚乙二醇的用途1.3.1 碳化硅微粉的用途1作为磨料，可用来做磨具，如砂轮、油石、磨头、砂瓦类等。
2作为冶金脱氧剂和耐高温材料。
碳化硅主要有四大应用领域，即功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。
目前碳化硅粗料已能大量供应, 不能算高新技术产品,而技术含量极高的纳米级碳化硅粉体的应用短时间不可能形成规模经济。
3高纯度的单晶，可用于制造半导体、制造碳化硅纤维。
产地、输往国别及品质规格1产地青海、宁夏、河南、四川、贵州等地。
2输往国别美国、日本、韩国、及某些欧洲国家。
3品质规格①磨料级碳化硅技术条件按GB/T248096。
②磨料粒度及其组成按GB/T247783。
磨料粒度组成测定方法按GB/T248183。
1.3.2 聚乙二醇的用途用于增塑剂、软化剂、增湿剂、润滑剂、并用于制作油膏和药物、化妆品、制药、化纤、橡胶、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业。
二、单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇生产工艺 2.1 单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇生产工艺流程废砂浆分离碳化硅微粉提取聚乙二醇切割液 2.2工艺的优点本工艺可以提取废砂浆里边所含的碳化硅和聚乙二醇，生产工艺容易操作，回收率高，利润可观。
在生产过程中排放少量废水，有条件可随意排放，无条件也可以做污水处理。
该项目设备投资初步拟定40万元左右，根据生产情况而定，污水处理另计，也可根据产量加大规模生产。
根据目前市场状况，每加工一吨碳化硅和聚乙二醇以正规砂浆质量为准纯利润大约7000元。
规模越大利润越高，该产品生产过程中无毒，无味，低成本，产品价格低利润高，产品畅销，无后顾之忧，规模可大可小，生产容易操作。
2.3 生产设备以及设备投资情况该工艺主要设备是压滤机过滤器,蒸发器等设备设备投资约60万周转资金约30万占地面积1000平方2.4 效益分析目前单晶硅切割液价格在2万元左右，回收厂家卖出的切割液也不过八千至九千元，跟原始切割液近万元差距,即便是整理也不会加上2千元费用，也就是这里边还有六千至八千元的利润空间。
废砂浆现在处理价格在两千元每吨，每吨废砂浆就目前厂家的处理方法可以得到30-35的碳化硅微粉,目前价格不含税价格9500元。
回收液40,目前价格8500元，也就是说每3吨废砂浆各得到一吨微粉和液体。
总计18000元，煤、电、水、,酸碱、人工、包装计4000元，3吨废砂浆加运费7500元，综合成本11500元，再除去税收也就是还有6000元利润，目前的小厂家生产量最多的每天各生产一吨到两吨成品。
三、单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇相关专利和文献摘要本发明涉及一种研磨液，特别是一种硅片研磨液。
由磨料、pH 值调节剂、渗透剂、润滑剂、表面活性剂、螯合剂和去离子水组成，各种成分所占的重量百分比为磨料5.0％～20.0％；pH值调节剂10％～20％；渗透剂3％～5％；润滑剂1％～3％；表面活性剂0.1％～1.0％；螯合剂0.1％～1.0％；去离子水为余量；本发明的优越性在于它具有一定的润滑、冷却防锈作用，易于研磨后的清洗，悬浮性能好，并且所用的螯合剂具有水溶性且不含金属离子，其金属离子螯合能力强。
四、单晶硅片切割废砂浆提取碳化硅微粉和聚乙二醇市场前景单晶硅切割液使用过后后续处理也就成了难题。
有的厂家成千上万吨废液放在一边。
后边很多小型加工厂便发现了商机，开始向厂家频频购买。
价格自然是不言而喻,相当的便宜。
有很多大的厂家对此不甘，原材料价格是废料的十倍。
难道就想卖垃圾一样的价格处理吗不卖,可是积压愈来愈多，还没有什么解决的办法，厂家为此皱眉。
即便是各个小厂家回收后也是以低廉的价格卖给了其他的工业应用者,虽说也挖了一桶金，可也只是含杂高的毛金。
假如提纯后稍加整理就可以重返切割线，应该相信这是一桶足赤金，目前单晶硅切割液价格在2万元左右，回收厂家卖出的切割液也不过八千至九千元，跟原始切割液近万元差距,即便是整理也不会加上2千元费用，也就是这里边还有六千至八千元的利润空间，所以说这桶金值得挖。
挖得有目的的挖，比方说在使用的过程中有哪些成分遭到破坏，破坏了的就要整理添加，杂质就必须清除。
针对这一方面我经过近几年的时间基本掌握了规律，在使用过程中都有哪些元素成分受到那些程度的破坏,破坏的也就成了杂质,相对成分就减少,就必须添加到相应使用合适的程度。
就废砂浆而论现在处理价格在两千元每吨，很多小厂家拉过去后因工艺落后只得到很少一部分回收回来的原料，其它的就又造成了二次污染,劳民伤财得不偿失。
我给他做了个预算,每吨废砂浆就目前厂家的处理方法可以得到30-35的碳化硅微粉，目前价格不含税价格9500元，回收液40，目前价格8500元，也就是说3吨废砂浆各得到一吨微粉和液体。
总计18000元，煤、电、水、酸碱、人工、包装计4000元，3吨废砂浆加运费7500元，综合成本11500元，再除去税收也就是还有6000元利润，目前的小厂家生产量最多的每天各生产一吨到两吨成品，工艺落后点的还不到一吨。
虽说有利可图可还是资源浪费跟污染严重，有点得不偿失。
就现在的落实工艺，费用基本相同，产品质量迅速得到提升，产品可以与正品比美，价格自然占绝对优势。
微粉跟切割液价格都将升值到与正品相差无几，利润自然是绝对的客观，污染源也相对减少，所以说工艺的先进取决于企业的生存状况。
硅片切割液用过之后弃之可惜，所以回收提纯这一块就占据了很重要的地位,循环利用变废为宝，利国利民利企业。
使用回收提纯的切割液使企业的切割成本大大降低,在企业的发展中得到良性循环。
企业在使用回收的切割液时不必担心切割液的质量问题.因为切割也在使用的过程中没有经过高温不添加有化学反应的物质,切割液的质量不会改变.在使用时切割液只是起到润滑,分散,冷却携带碳化硅微粉来切割单晶硅硅片的作用,没有什么化学反应,所以只要把废液里面的砂浆硅粉胶离子去除就可达到预期效果,而且在去除杂质同时还把钙镁铁重金属离子,砷盐等相对减少,使用毒性也随之减小,使电导率降得更低，在提纯工艺中不经过化学的反应，所以说对设备也就不会有防碍。
企业可以考虑使用回收提纯的切割液来降低切割成本，减低了成本就在市场竞争中站稳了脚步，抢占先机就是商家的立足于市场之道。
企业在使用回收的切割液时不必担心切割液的质量问题，因为切割也在使用的过程中没有经过高温不添加有化学反应的物质,切割液的质量不会改变。
在使用时切割液只是起到润滑,分散,冷却携带碳化硅微粉来切割单晶硅硅片的作用,没有什么化学反应,所以只要把废液里面的砂浆硅粉胶离子去除就可达到预期效果,而且在去除杂质同时还把钙镁铁重金属离子,砷盐等相对减少,使用毒性也随之减小,使电导率降得更低.在提纯工艺中不经过化学的反应。
所以说对设备也就不会有防碍，还有就是有些厂家对颜色要求比较严格,这个完全不用担心,经过脱色处理后基本上根原液相差无几,处理颜色的同时不会伤害里边的化学分子量,对液体没有任何影响,厂家大可放心使用，什么样的要求在这里都迎刃而解。
企业可以考虑使用回收提纯的切割液来降低切割成本，减低了成本就在市场竞争中站稳了脚步，抢占先机就是商家的立足于市场之道。