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硅片是半导体、太阳能等行业的基本材料,在硅片切割加工的废料中,含有大量的碳化硅、硅粉和铁屑。从该废料中回收经济价值较高的碳化硅,可回用于硅片切割,也可用于制造半导体、陶瓷等。首先,本文通过酸碱提纯法对废料进行提纯实验研究,分别探讨了废料酸洗除杂过程中各因素(酸的浓度、液固比、反应时间、反应温度)以及碱洗除杂过程中各因素(碱液的种类、碱液的浓度、液固比、反应时间、反应温度)对碳化硅纯度的影响。通过实验得出以下结论:酸洗条件:酸的浓度为3.0mol/L、液固比为2.0:1mL/g、反应温度为60℃、反应时间为50min。碱洗条件:NaOH溶液浓度为15%,液固比为2.5:1mL/g,反应温度为50℃,反应时间为8min。提纯后碳化硅的纯度达到99.44%。同时,对废料固体组分中杂质铁与盐酸的反应动力学进行了研究,并获得了动力学参数。结果表明,该反应过程符合流-固相非催化反应中的收缩未反应芯模型,该过程的控制步骤为流体滞流膜控制。其次,本文通过泡沫浮选法对废料进行提纯实验研究,通过捕收剂的初选和终选,确定以煤油做捕收剂进行浮选。研究了捕收剂浓度、pH值、固液比及粒度对分离效果的影响。当捕收剂用量为50mL/g、pH值为8.3、固液比为3:400g/mL、粒度为8.636μm时,分离效果最佳,此条件下回收的碳化硅纯度为99.08%。同时对浮选机理进行了研究,利用浮选前后物质的红外光谱分析可知煤油和碳化硅的吸附形式主要为物理吸附。