1 引言

随着太阳能硅片利润空间的持续下降，生产企业不得不千方百计控制和降低生产成本，而直接的就是对三大辅料中的切割液和碳化硅微粉进行回收再利用。然而，目前企业普遍采用离线式回收，即切片厂将多线切机使用过的废砂浆，交给回收加工厂回收处理，把砂和液分别处理后，再运回切片厂重新调和搅拌后供切片机使用。由于离线回收受到物流等中间环节、来自环保的压力以及政策的限制，成本居高不下，且对环境造成一定的污染，所以离线回收方式很难再有发展空间，在这种环境下砂浆回收技术逐渐走向市场。

2 砂浆在线回收机工作原理

在线回收技术是采用离心机先分离出合格颗粒砂，然后再分离去除液体中的小颗粒杂质，将合格颗粒砂和液体混合，加入部分新砂新液，调和后成为再生砂浆。在线回收处理中，砂浆每经过一次离心分选，硅粉等细颗粒杂质被大部分去除，砂的粒度分布就得到一次优化，因而保证了切割质量。此技术显著降低了砂浆消耗，从而显著降低了切片成本。

在线回收技术的优点：流程短、效率高、回收自动化程度高；成本低，投资回收周期短；基本不产生污染。

3 离心机物料分离分析

离心机是利用离心力，将悬浮液中的固体颗粒与液体分开的机械，工业用离心机按结构和分离要求，可分为过滤离心机、沉降离心机和分离离心机三类。离心分离机的作用原理有离心过滤和离心沉降两种。离心沉降是利用悬浮液密度不同的各组分在离心力场中迅速沉降分层的原理，实现液—固（或液—液）的分离。

当含有细小颗粒的悬浮液静止不动时，由于中立场的作用使得悬浮液的颗粒逐渐下沉。此外，物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象（布朗运动）。扩散与物质的质量成反比，颗粒越小扩散越严重。而沉降与物体质量成正比，颗粒越大沉降越快。

微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态、密度有关，并且又与重力场的强度及液体的黏度有关。对小于几微米的微粒，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。

4 卧式离心机工作原理分析

SR120砂浆在线回收机设备所采用的离心机为卧式螺旋沉降离心机。

卧式离心机的工作原理是，电机通过大、小端带轮分别带动转鼓、差速器旋转，高速旋转的转鼓内有同心安装的具有螺旋叶片的推进器，转鼓有轴承座支撑。转鼓通过右轴承座处的空心轴与差速器的外壳相连接，差速器的输出轴带动螺旋输送器与转鼓同向转动。需要分离的物料从进料管内进入离心机内，经过螺旋输送器进入到转鼓内。高速旋转的转鼓产生强大的离心力，物料在转鼓内形成一个环形液池。密度大的固体颗粒离心沉降到转鼓内表面上形成沉渣，由于螺旋叶片与转鼓的相对运动，沉渣被螺旋叶片推送到转鼓的小端，沉渣从小端排出。密度小的液体经过调节的堰板连续的从转鼓大端排出。

5 砂浆离心分离的影响因素

5.1 离心机离心参数

该参数是根据分离过程的要求和经济性原则，综合平衡各种因素而进行选择的。其技术参数包括：转鼓内直径，转鼓总长度，转鼓半锥角，转鼓溢流口直径，螺旋的螺距或升角。

离心机转鼓的直径和转鼓的转速决定了离心机分离因数的大小。分离因数越大，通常分离也越迅速，分离效果越好。分离效果提高，螺旋与转鼓之间的差速随之增大，处理能力加大，但离心机的振动、噪声也随之增大，使用寿命会有所下降。一般在能满足分离要求的前提下，选用合适的转速十分重要。转鼓体的全长同直径的比也是很关键的参数，转鼓在一定速度下长径比越大，处理能力越大。固体物料在离心机转鼓内部相对沉降时间越长，分离处理的固体物质中含水率越低，分离效果越好。

5.2 操作方面的参数

主要包括：转鼓转速或角速度，转鼓与螺旋的转速差。选择这些技术参数的依据是：悬浮液的特征、处理量、分离效率的要求、沉渣产量、渣含湿量、输渣功率等。

差速器传动装置是螺旋卸料离心机中重要的部件，其性能和质量决定着整个设备的工作能力和可靠性。“差速”是转鼓转速与螺旋转速之差，行星差动齿轮箱是产生和调节差速的关键部件，差速一般为转鼓的0.2～3%。差速与一定单位时间的固体排出量成正比。当处理量一定时，如果差速比较低，固相在离心机中停留时间较长，脱水后会更干，处理能力也较低，反之处理能力较高。

5.3 供料稳流作用

由于离心机工作处于高速运转状态，供料稳定性是前提。SR120砂浆在线回收机使用蠕动泵，通过压缩空气的驱动类似于脉冲间断式供应，所以对离心机的磨损相对较为严重。进料流量小，物料在转鼓内停留时间较长，分离效果提高；进料流量增大，轴向流速也增大，物料在机器内停留时间减少，分离效果随之下降。

6 结束语

砂浆在线回收技术将成为光伏行业中重要部分，离心机作为砂浆在线回收设备上的核心部件，对砂浆分离效果起着重要作用，离心机未来的发展趋势将是强化分离性能、发展大型的离心机、改进卸渣结构、增加专用和组合转鼓离心机、加强分离理论研究和研究离心机过程控制技术等。