废石墨热场材料的回收与利用

光伏产业的快速发展带动了对单晶硅的需求量不断增大，在拉晶过程中会产生大量的废石墨组件，而废石墨热场中含有的石墨占比最大，关于从光伏拉晶废石墨热场中提纯石墨的报道比较少，本研究采用铁水感应焙烧+酸浸联合工艺对废石墨进行提纯。总体来看,以球磨混合料为原料,采用感应淬火焙烧,在1300℃、铁配比30%、焙烧时间90 min的条件下对样品进行HCl和HF浸出,可得到固定碳含量大于99.9%的HPG,其中Si、Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Ti、Ca、Na的去除率分别为99.58%、99.56%、99.89%、98.32%、99.26%、99.47%、99.62%、98.48%、98.98%,同时得到了纯度为99.98%的高纯石墨碳产品。

由于其化学惰性、耐腐蚀性、强度和导电性，石墨和石墨衍生材料被用于化学工业、便携式电子、航空航天和冶金。由于石墨的应用越来越多，不可避免地会产生大量的石墨废料。由于碳的优异性能，石墨被用于制造太阳能光伏发电产业链中的关键上游设备。

石墨产品是光伏行业发展的必要条件。提高石墨产品质量，降低生产成本是大幅提高光伏行业光电转换效率的关键。太阳能电池的光电转换效率在很大程度上取决于硅片的纯度，而硅晶硅石墨坩埚在净化过程中的净化环境则取决于。如果石墨的纯度低，晶体硅拉丝环境就会受到污染，硅片的质量就得不到保证，这可能会降低太阳能电池的效率。

石墨产品在光伏技术的发展中发挥着关键作用，包括多晶硅原料的制造、单晶硅棒的拉制和多晶硅锭的铸造。由于石墨材料具有优良的密度、硬度、抗压强度、耐高温、耐高压、耐腐蚀、导电性好、性能稳定等特点，因此可以制成硅石墨坩埚，用于多晶硅和硅棒的净化.因此，有必要对光伏行业产生的废石墨进行再生和净化。目前已采用多种方法来实现这一目标，包括泡沫浮选、湿法冶金、火法冶金、空气淘析、重力分离、磁分离、静电分离、微波照射、碳氯化、冲洗工艺和电化学工艺。其中，酸浸是去除金属氧化物的最有效方法，并已在一些工业厂房中实施。例如，石墨产品（固定碳含量 （FC） 为 99.0%）是通过酸浸法从石墨浮选精矿中获得的，该方法去除了含铁和含铝的杂质。