含氮化硅硅料的處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種含氮化硅硅料的處理系統。
【背景技術】
[0002]在目前傳統鑄錠生產工藝中，主要工藝流程為坩禍噴涂、裝料、抽空、加熱、熔化、長晶、退火冷卻、出錠、脫模等。一般冷卻后硅錠的脫模完整性通常與噴涂質量息息相關，在硅錠的加工過程中，為保證高溫下陶瓷坩禍與硅料的有效隔離，傳統做法是在鑄錠坩禍內表面噴涂氮化硅粉末層，或燒結或用溶膠凝膠等工藝使得該氮化硅粉末層均勻附著在鑄錠i甘禍壁。
[0003]氮化硅是一種重要的結構陶瓷材料，它是一種超硬物質，本身具有潤滑性，并且耐磨損，為原子晶體;耐酸耐腐蝕高溫時抗氧化，而且它還能抵抗冷熱沖擊，正是由于氮化硅陶瓷具有如此優異的特性，用于鑄錠生產可以有效隔離硅料與陶瓷坩禍之間發生反應，避免石英坩禍破裂、粘鍋現象的發生。
[0004]為了增加原料使用率，一般情況下對于開方截斷后產生的邊皮料、頂條料等會收集處理回收再利用，由于坩禍內壁噴涂了性質穩定的氮化硅粉，往往在長晶結束后與氮化硅粉接觸的硅錠部分會吸附氮化硅顆粒及其他氧化物雜質等，脫模后的大錠經切方后產生的邊皮料、頂條料等含有該部分雜質，若處理不干凈勉強使用會造成雜質率上升，嚴重影響鑄錠品質。
[0005]對于規則的大塊邊皮料可以通過砂輪片表面打磨去除雜質、不規則孔洞雜質等，對于不規則的塊狀小料及頂條料等無法通過機械打磨的方式去除干凈，往往作為廢料處理。
[0006]因此尋求一種可以對鑄錠邊皮切割小料及頂條料進行表面吸附的氮化硅及其他氧化雜質進行有效去除的含氮化硅硅料的處理系統尤為重要。

【發明內容】

[0007]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種可以對鑄錠邊皮切割小料及頂條料進行表面吸附的氮化硅及其他氧化雜質進行有效去除的含氮化硅硅料的處理系統。
[0008]本實用新型的目的是這樣實現的:
[0009]—種含氮化硅硅料的處理系統，其特征在于它包括從左至右依次包括第一堿洗裝置、第一酸洗裝置、第二堿洗裝置、第二酸洗裝置、第三酸洗裝置、水洗裝置、超聲裝置以及烘干裝置。
[0010]所述第一堿洗裝置包括左右布置的第一氫氧化鈉溶液池以及第一去離子水沖洗池，所述第一酸洗裝置包括左右布置的鹽酸溶液池以及第二去離子水沖洗池，所述第二堿洗裝置包括左右布置的第二氫氧化鈉溶液池以及第三去離子水沖洗池，所述第二酸洗裝置包括左右布置的硝酸溶液池以及第四去離子水沖洗池，所述第三酸洗裝置包括左右布置的氫氟酸硝酸混合溶液池以及第五去離子水沖洗池。[0011 ]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0012]本實用新型首先利用強堿腐蝕去除鑄錠邊皮小料及頂條料靠近坩禍面附著的氮化硅顆粒，之后再利用弱酸對堿處理后硅料表面堿殘留進行清理，再通過混酸腐蝕去除硅料表面的其他氧化物及非硅雜質，去離子水的沖洗及超聲工藝可實現硅塊表面的酸殘留快速有效去除。對于體積偏小無法通過打磨處理的鑄錠邊皮小料及頂條料，可以通過化學方法進行處理，完全達到產品投料要求，同時硅料處理耗損小，可有效提升硅料的回收率，能有效節省人力物力，降低回收成本。因此本實用新型含氮化硅硅料的處理系統具有可以對鑄錠邊皮切割小料及頂條料進行表面吸附的氮化硅及其他氧化雜質進行有效去除的優點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0014]其中:
[0015]第一堿洗裝置1、第一氫氧化鈉溶液池1.1、第一去離子水沖洗池1.2
[0016]第一酸洗裝置2、鹽酸溶液池2.1、第二去離子水沖洗池2.2
[0017]第二堿洗裝置3、第二氫氧化鈉溶液池3.1、第三去離子水沖洗池3.2
[0018]第二酸洗裝置4、硝酸溶液池4.1、第四去離子水沖洗池4.2
[0019]第三酸洗裝置5、氫氟酸硝酸混合溶液池5.1、第五去離子水沖洗池5.2
[0020]水洗裝置6
[0021]超聲裝置7
[0022]烘干裝置8。
【具體實施方式】
[0023]參見圖1，本實用新型涉及的一種含氮化硅硅料的處理系統，它包括從左至右依次包括第一堿洗裝置1、第一酸洗裝置2、第二堿洗裝置3、第二酸洗裝置4、第三酸洗裝置5、水洗裝置6、超聲裝置7以及烘干裝置8，所述第一堿洗裝置I包括左右布置的第一氫氧化鈉溶液池1.1以及第一去離子水沖洗池1.2，所述第一酸洗裝置2包括左右布置的鹽酸溶液池2.1以及第二去離子水沖洗池2.2，所述第二堿洗裝置3包括左右布置的第二氫氧化鈉溶液池3.1以及第三去離子水沖洗池3.2，所述第二酸洗裝置4包括左右布置的硝酸溶液池4.1以及第四去離子水沖洗池4.2，所述第三酸洗裝置5包括左右布置的氫氟酸硝酸混合溶液池5.1以及第五去離子水沖洗池5.2，所述水洗裝置6包括純水池，所述超聲裝置7包括去離子水超聲水池。
[0024]一種含氮化硅硅料的處理系統的使用方法如下:
[0025]1、堿腐蝕:將鑄錠邊皮切割小料及頂條料放入第一堿洗裝置I的第一氫氧化鈉溶液池1.1內反應10?120min，氫氧化鈉溶液質量濃度為15%?60%，反應結束后將硅料(鑄錠邊皮切割小料及頂條料)在第一去離子水沖洗池1.2進行去離子水沖洗至中性PH=7;
[0026]2、將步驟I處理后的硅料在第一酸洗裝置2的鹽酸溶液池2.1內反應5-60 min，鹽酸溶液質量濃度為5%?10%，反應結束后將硅料在第二去離子水沖洗池2.2進行去離子水沖洗至中性PH=7;
[0027]3、將步驟2處理后的硅塊在第二堿洗裝置3的第二氫氧化鈉溶液池3.1反應10?60min，氫氧化鈉溶液質量濃度為20%?40%，反應結束后將硅料在第三去離子水沖洗池3.2進行去離子水沖洗2?5min;
[0028]4、將步驟3處理后的硅料在第二酸洗裝置4的硝酸溶液池4.1內反應5?60min，硝酸溶液的質量濃度為5%?20%，反應結束后將硅料在第四去離子水沖洗池4.2進行去離子水沖洗至中性PH=7;
[0029]5、將步驟4處理后的硅塊在第三酸洗裝置5的氫氟酸硝酸混合溶液池5.1內反應30?300 s，所述氫氟酸質量濃度為40%?49%，所述硝酸質量濃度為65?68%，氫氟酸和硝酸的體積比為I: 5-30 ;反應結束后將硅料在第五去離子水沖洗池5.2進行去離子水沖洗至中性PH=7；
[0030]6、將步驟5處理后的硅料在水洗裝置6的吹水池內浸沒并浸泡3~5min，硅料避免硅料直接接觸空氣；
[0031]7、步驟6浸泡后的硅料放入超聲裝置7的30?60°C的去離子水超聲水池中超聲30-60min；
[0032]8、步驟7超聲處理后的硅料用烘干裝置在100?150°C下烘干。
[0033]本實用新型首先利用強堿腐蝕去除鑄錠邊皮小料及頂條料靠近坩禍面附著的氮化硅顆粒，之后再利用弱酸對堿處理后硅料表面堿殘留進行清理，再通過混酸腐蝕去除硅料表面的其他氧化物及非硅雜質，去離子水的沖洗及超聲工藝可實現硅塊表面的酸殘留快速有效去除。對于體積偏小無法通過打磨處理的鑄錠邊皮小料及頂條料，可以通過化學方法進行處理，完全達到產品投料要求，同時硅料處理耗損小，可有效提升硅料的回收率，能有效節省人力物力，降低回收成本。
【主權項】
1.一種含氮化硅硅料的處理系統，其特征在于它包括從左至右依次包括第一堿洗裝置(I)、第一酸洗裝置(2)、第二堿洗裝置(3)、第二酸洗裝置(4)、第三酸洗裝置(5)、水洗裝置(6)、超聲裝置(7)以及烘干裝置(8)。2.根據權利要求1所述的一種含氮化硅硅料的處理系統，其特征在于所述第一堿洗裝置(I)包括左右布置的第一氫氧化鈉溶液池(1.1)以及第一去離子水沖洗池(1.2)，所述第一酸洗裝置(2)包括左右布置的鹽酸溶液池(2.1)以及第二去離子水沖洗池(2.2)，所述第二堿洗裝置(3)包括左右布置的第二氫氧化鈉溶液池(3.1)以及第三去離子水沖洗池(3.2)，所述第二酸洗裝置(4)包括左右布置的硝酸溶液池(4.1)以及第四去離子水沖洗池(4.2)，所述第三酸洗裝置(5)包括左右布置的氫氟酸硝酸混合溶液池(5.1)以及第五去離子水沖洗池(5.2)。
【專利摘要】本實用新型涉及的一種含氮化硅硅料的處理系統，其特征在于它包括從左至右依次包括第一堿洗裝置（1）、第一酸洗裝置（2）、第二堿洗裝置（3）、第二酸洗裝置（4）、第三酸洗裝置（5）、水洗裝置（6）、超聲裝置（7）以及烘干裝置（8）。本實用新型含氮化硅硅料的處理系統具有可以對鑄錠邊皮切割小料及頂條料進行表面吸附的氮化硅及其他氧化雜質進行有效去除的優點。
【IPC分類】C30B28/06, C30B29/06
【公開號】CN205275782
【申請號】CN201520992626
【發明人】吳亞軍
【申請人】海潤光伏科技股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月4日