本发明涉及硅肥生产技术领域，具体的说是一种用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法。
背景技术：
随着社会的发展，以单、多晶硅太阳能电池为代表的光伏行业得到了飞速的发展。其中，单、多晶硅的生长、铸锭和硅片的切割是制备晶体硅太阳能电池的重要环节之一。在这一过程中，多晶硅铸锭所使用的石英坩埚是一次性用品，消耗量特别大。在铸锭完成之后，熔融的石英坩埚转化为方石英材料，并成为工业废弃物。过去的处理方式一般是简单破碎之后作为建筑填料来使用，目前已发展为需要支付运费才有人愿意拉走。今后，随着环保政策的不断完善，还将作为工业固废进行处理并支付巨额的处置费用。对于单、多晶硅片的切割，虽然金刚线切割工艺正逐步取代砂浆切割，今后不再需要处理难以分离的碳化硅和硅粉，但是目前金刚线切割所产生的废料浆，主要还是进行固液分离后直接卖给个体用户，附加值较低。这样不仅造成了极大的资源浪费，同时还增加了制备晶体硅太阳能电池的成本。因此，如何有效利用熔融石英坩埚和晶体硅金刚线切割废料浆已成为整个光伏行业亟待解决的问题。如果能将废弃的坩埚和切割废料浆通过一定的处理转变成具有高附加值的产品，不仅可以节约以往在处理废坩埚上所花费的费用并解决工业废渣带来的环境问题，还会带来客观的经济收入，降低晶体硅太阳能电池的成本。
中国发明专利说明书公布的授权专利“多晶硅铸锭后熔融石英坩埚再生方法”，专利号为“zl201410155232.4”和“一种利用废弃石英坩埚制备的方石英质电瓷”，专利号为“zl2012105532204.0”分别介绍了两种处置熔融石英坩埚的方法。但是这两种方法都需要对石英坩埚进行高温煅烧，生产成本极高，且其产品的附加值较低，经济可行性较差。此外，中国发明专利说明书公布的授权专利“一种晶体硅金刚石线切割废料浆回收再利用的方法”，专利号为“zl201610086247.9”介绍了一种处置金刚线切割废料浆的方法。该方法同样是利用高温熔炼的办法来处置切割废料浆，将废料浆中的硅粉冶炼成高纯硅。但是这种方法的生产成本极高，只适合电价较低的区域，而且增加了运输成本，推广性差。
另一方面，硅作为地球上含量第二的重要元素，是除了氮、磷、钾之外植物所必须的第四大营养元素。尤其是对水稻这类喜硅植物来说，在其生长过程中及时补充硅元素可以形成硅质细胞，明显增强作物的抗病性、抗倒伏能力等。而且，硅元素的存在还可以促进植物对其他营养成分的吸收，增强植物光合作用，达到进一步提高作物产量的作用。目前，市场上的硅肥主要是以高炉矿渣为原料的“枸溶性”硅肥，其可溶性硅含量极低，肥效很差。因此，如何提高硅肥的有效性一直是制约硅肥发展的瓶颈。
中国发明专利说明书公布了一件授权专利“一种液体硅肥及其生产工艺”，专利号为“zl200810238522.x”是由工业原料硅酸钾或硅酸钠配合其他辅料制得。在生产时通过添加生化黄腐酸、螯合剂、微量元素、尿素等辅料混合制得液体硅肥。其主要作用成分“可溶性硅”和其他辅料均是直接购买所得，从成本上讲，不具备竞争力。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，以将原本需要付费处理的工业固废和低附加值的切割废料转化为具有较高附加值的农业用硅肥，实现资源再生的目的；使废弃坩埚和切割废料浆都得到了充分的利用，不仅解决了工业固废的问题，而且做到了资源的循环利用，同时创造了一定的效益，具有十分重要的经济价值和社会意义。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，包括：
一种用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，其特征在于，包括：
（一）将多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚先进行物理粗破，得到坩埚碎片，坩埚碎片的尺寸为15-30cm，然后将坩埚碎片放入弱酸或水中浸泡6-12h，然后进行超声除杂；
（二）使用颚式破碎机对除杂后的坩埚碎片进行二次细破，使得碎片转变为粒径1-2cm碎块；
（三）使用球磨机将坩埚碎块进行球磨，从而得到石英粉末注入原料浆池备用，石英粉末的粒径为800-1000目；
（四）对晶体硅金刚线切割废料浆进行固液分离，去除其中的冷却液；
（五）将固液分离后的切割废料加入浓盐酸或硫酸中，去除其中的铁质杂质，然后进行水洗；
（六）将步骤（三）中的石英粉末和切割硅粉按重量比1:1的比例加入到饱和的氢氧化钾或氢氧化钠溶液中，并加入水，并保持ph值为13，反应温度90-100℃，反应2-3h，反应完毕后冷却过滤；
（七）冷却过滤完毕后，除去剩余的不溶物，接着添加氨基黄腐酸，调节其ph至8-10，得到硅肥原料；
（八）对所得的硅肥原料进行浓缩，即可得到液体硅肥或粉状固体硅肥。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，步骤（一）中将坩埚碎片放入弱酸或水中浸泡6-12h，其中在弱酸中浸泡需要6小时，在水中浸泡需要12小时。
前述的用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，步骤（五）中浓盐酸或硫酸与固液分离后的切割废料的质量比为2:1。
前述的用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，步骤（七）中的氨基黄腐酸的ph值为4-5。
前述的用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，步骤（一）中多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚，其主要成分为二氧化硅。
前述的用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，步骤（四）中的晶体硅金刚线切割废料浆为单晶硅金刚线切割的废料浆或多晶硅金刚线切割的废料浆，其主要成分为高纯切割硅粉和冷却液。
前述的用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，包括：
（一）将多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚先进行物理粗破，得到坩埚碎片，坩埚碎片的尺寸为15cm，然后将坩埚碎片放入弱酸中浸泡6h，然后进行超声除杂；
（二）使用颚式破碎机对除杂后的坩埚碎片进行二次细破，使得碎片转变为粒径1cm碎块；
（三）使用球磨机将坩埚碎块进行球磨，从而得到石英粉末注入原料浆池备用，石英粉末的粒径为800目；
（四）对晶体硅金刚线切割废料浆进行固液分离，去除其中的冷却液；
（五）将固液分离后的切割废料加入浓度为30%的浓盐酸中，去除其中的铁质杂质，然后进行水洗；
（六）将步骤（三）中的石英粉末和切割硅粉按重量比1:1的比例加入到饱和的氢氧化钾溶液中，并加入水，并保持ph值为13，反应温度90℃，反应2h，反应完毕后冷却过滤；
（七）冷却过滤完毕后，除去剩余的不溶物，接着添加氨基黄腐酸，调节其ph至10，得到硅肥原料；
（八）对所得的硅肥原料进行浓缩，即可得到含有30-40%硅酸钾，10-25%腐殖酸钾，余量为水的液体硅肥。
前述的用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，包括：
（一）将多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚先进行物理粗破，得到坩埚碎片，坩埚碎片的尺寸为30cm，然后将坩埚碎片放入水中浸泡12h，然后进行超声除杂；
（二）使用颚式破碎机对除杂后的坩埚碎片进行二次细破，使得碎片转变为粒径2cm碎块；
（三）使用球磨机将坩埚碎块进行球磨，从而得到石英粉末注入原料浆池备用，石英粉末的粒径为1000目；
（四）对晶体硅金刚线切割废料浆进行固液分离，去除其中的冷却液；
（五）将固液分离后的切割废料加入浓度为33%的硫酸中，去除其中的铁质杂质，然后进行水洗；
（六）将步骤（三）中的石英粉末和切割硅粉按重量比1:1的比例加入到饱和的氢氧化钾或氢氧化钠溶液中，并加入水，并保持ph值为13，反应温度100℃，反应3h，反应完毕后冷却过滤；
（七）冷却过滤完毕后，除去剩余的不溶物，接着添加氨基黄腐酸，调节其ph至8，得到硅肥原料；
（八）对所得的硅肥原料进行浓缩，即可得到含有50-60%硅酸钾以及腐蚀酸钾40-50%的粉状固体硅肥。
本发明的有益效果是：（1）将多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚和晶体硅金刚线切割的废料浆作为硅肥原料的“硅”源，既获得了纯度高、储量足的免费“硅”源，又能让原本是工业固废的石英坩埚变废为宝，资源再生；（2）利用晶体硅金刚线切割废料浆中富含的高纯单质硅和强碱反应时大量放热的特点，减少了外部热源的供应，降低了硅肥生产过程中的生产成本；（3）利用超细粉体技术，将具有反应惰性的熔融石英坩埚粉末化，提高其反应速率；（4）利用腐殖酸对反应后的混合溶液进行中和，既能降低ph值至正常范围，又能使硅肥原料中引入有机腐殖质，进一步提高其肥效；（5）本发明的硅肥和制备方法，针对现有多晶硅铸锭废料的处置难题和现有农业用硅肥的吸收率低的问题，利用资源再生、综合利用的思维，以简单的化学反应，将熔融石英坩埚转化为富含“可溶性硅”的硅肥原料，为开发利用光伏行业中的工业废弃物开辟了新方向；同时，利用切割废料与强碱反应大量放热的特点，在和熔融石英坩埚配合制备硅肥的过程中，提供一部分热量，以减少外部热源使用，并解决了现有晶体硅金刚线切割废料浆附加值较低的问题。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，包括：
（一）将多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚先进行物理粗破，得到坩埚碎片，坩埚碎片的尺寸为15cm，然后将坩埚碎片放入弱酸中浸泡6h，然后进行超声除杂；
（二）使用颚式破碎机对除杂后的坩埚碎片进行二次细破，使得碎片转变为粒径1cm碎块；
（三）使用球磨机将坩埚碎块进行球磨，从而得到石英粉末注入原料浆池备用，石英粉末的粒径为800目；
（四）对晶体硅金刚线切割废料浆进行固液分离，去除其中的冷却液；
（五）将固液分离后的切割废料加入浓度为30%的浓盐酸中，去除其中的铁质杂质，然后进行水洗；
（六）将步骤（三）中的石英粉末和切割硅粉按重量比1:1的比例加入到饱和的氢氧化钾溶液中，并加入水，并保持ph值为13，反应温度90℃，反应2h，反应完毕后冷却过滤；
（七）冷却过滤完毕后，除去剩余的不溶物，接着添加氨基黄腐酸，调节其ph至10，得到硅肥原料；
（八）对所得的硅肥原料进行浓缩，即可得到含有33%硅酸钾，11%腐殖酸钾，余量为水的液体硅肥；
步骤（五）中浓盐酸或硫酸与固液分离后的切割废料的质量比为2:1；步骤（七）中的氨基黄腐酸的ph值为4；步骤（一）中多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚，其主要成分为二氧化硅；步骤（四）中的晶体硅金刚线切割废料浆为单晶硅金刚线切割的废料浆或多晶硅金刚线切割的废料浆，其主要成分为高纯切割硅粉和冷却液
实施例2
本实施例是一种用多晶硅铸锭废料及晶体硅切割废料浆制硅肥的方法，包括：
（一）将多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚先进行物理粗破，得到坩埚碎片，坩埚碎片的尺寸为30cm，然后将坩埚碎片放入水中浸泡12h，然后进行超声除杂；
（二）使用颚式破碎机对除杂后的坩埚碎片进行二次细破，使得碎片转变为粒径2cm碎块；
（三）使用球磨机将坩埚碎块进行球磨，从而得到石英粉末注入原料浆池备用，石英粉末的粒径为1000目；
（四）对晶体硅金刚线切割废料浆进行固液分离，去除其中的冷却液；
（五）将固液分离后的切割废料加入浓度为33%的硫酸中，去除其中的铁质杂质，然后进行水洗；
（六）将步骤（三）中的石英粉末和切割硅粉按重量比1:1的比例加入到饱和的氢氧化钾或氢氧化钠溶液中，并加入水，并保持ph值为13，反应温度100℃，反应3h，反应完毕后冷却过滤；
（七）冷却过滤完毕后，除去剩余的不溶物，接着添加氨基黄腐酸，调节其ph至8，得到硅肥原料；
（八）对所得的硅肥原料进行浓缩，即可得到含有57%硅酸钾以及腐蚀酸钾43%的粉状固体硅肥；
步骤（五）中浓盐酸或硫酸与固液分离后的切割废料的质量比为2:1；步骤（七）中的氨基黄腐酸的ph值为5；步骤（一）中多晶硅铸锭后的熔融石英坩埚，其主要成分为二氧化硅；步骤（四）中的晶体硅金刚线切割废料浆为单晶硅金刚线切割的废料浆或多晶硅金刚线切割的废料浆，其主要成分为高纯切割硅粉和冷却液。
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。