含硅粉的排水的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种含硅粉的排水的处理方法，其在含硅粉的排水中添加含有硅对铝的摩尔比为０．０５～１．５的由硅溶胶－水溶性金属盐所构成的无机凝聚剂，以铝换算，使该无机凝聚剂的浓度为１５～３００（ｍｇ／Ｌ），然后，添加有机高分子凝聚剂。采用该法，对含含细微硅粉的排水进行凝聚处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。更详细地说，涉及含金属 硅、硅切削层等非常细微粒子的硅粉的排水处理方法。
技术介绍
含有作为废弃物硅粉的排水，具体地说，含有细微的金属硅或硅 切削屑的排水，从下列场所排出。例如，金属硅，使与氯化氢反应，制造作为硅原料的氯化硅等时 使用，但在回收该氯化硅时，含有用于反应的细微金属硅的排水被排 出。另外，以该氯化硅等作原料的多晶硅棒、单晶硅棒、硅片等，由 于需经过切断、研磨工序而制成产品，故此时排出含硅切削屑的排水。 含这种金属硅、硅切削屑的含硅排水，由于所含的硅粉是非常细微的 粒子(特别是硅切削屑)，故凝聚处理难，现己提出各种处理方法。例如，己有人提出向含金属硅切削粉的切削排水中添加氯化铝等无机凝聚剂，把pH调至10以上，使金属硅凝聚物悬浮的处理方法(参 见特开平10 - 323675号公报)。上述方法，由于最终得到的水中的 切削物残留浓度降低，故是优良的处理方法，但由于把pH调至10以 上，存在金属硅粉与水反应产生氢气的可能性，从操作性的观点看仍 有改善的余地。此外，提出了往含硅排水中添加无机凝聚剂、悬浮助剂、高分子 凝聚剂，用含细微气泡的加压水进行处理的方法(参见特公平3-14516号公报)，或者，添加pH调节剂或氧化剂，添加无机凝聚剂 进行处理的方法(参见特开2004 - 261708号公报)。但是，采用特公平3-14516号公报中记载的方法，由于用含细 微气泡的加压水进行处理，工序复杂，从操作性的观点看仍有改善的余地。另外，采用特开2004 - 261708号公报中记载的方法，所得到 的凝聚物的沉降速度慢，或最终得到的水的浊度不能充分降低，仍有 改善的余地。另外，特公平4 - 75796号公报中还记载了硅溶胶-金属盐构成 的水处理用凝聚剂。但是，特公平4 - 75796号公报中记栽的具体方 法中，仅记载了对有浊度的水进行了处理，但未公开作为本专利技术对象 的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种，该法 对凝聚处理难的含硅粉的排水处理，操作性良好并且凝聚物的沉降速 度快，凝聚物分离时的水浊度可达到非常低。本专利技术人等为了解决上述课题进行了悉心研究。结果发现，在含 硅粉的排水中使含有特定的硅溶胶-水溶性金属盐，然后，添加有机 高分子凝聚剂，可以达到上述目的，进而完成本专利技术。即，本专利技术的，其特征在于，在含硅粉 的排水中，含有由硅对金属的摩尔比达到0. 05~ 3. Q的硅溶胶-水溶性金属盐所构成的无机凝聚剂，使该无机凝聚剂，以金属换算，浓度 为15~ 300 (mg/L)，然后，添加有机高分子凝聚剂。具体实施例方式下面对本专利技术加以详细"^兌明。本专利技术涉及在含硅粉的排水中含有由特定的硅溶胶-水溶性金 属盐所构成的无机凝聚剂，然后，添加有机高分子凝聚剂的含硅粉的 排水的处理方法。在本专利技术中，所谓含硅粉的排水，意指含细微硅粉的排水，硅粉 在排水中形成悬浮物质。具体地说，意指氯化硅制造工厂排出的含金 属硅的排水，或以氯化硅作原料的硅制造工厂中多晶硅及单晶硅、硅 片等的加工、切削时排出的含硅切削屑的排水等。另外，在该含硅粉排水中不含硅粉以外的其他含硅粉体。例如，在氯化硅制造工厂中， 除去氯化硅类时的副产物的含硅石排水以及含硅粉的排水所汇集一 起的排水，不是本专利技术的处理对象。在本专利技术中，对含硅粉的排水，未作特别限定，但由于含有硅粉，把pH控制在小于IO是优选的。通过把含硅粉的排水的pH控制在小 于10，控制硅粉与水的反应，可减少氢气的发生。特别是氯化硅制 造工厂排出的含金属硅的排水，作为酸性溶液排出，但由于在酸性情 况下难以处理，故多数场合用碱处理，此时，进行pH控制是优选的。 另外，pH的下限，未作特别限定，当考虑处理时，pH在5以上是优 选的。在本专利技术中，上述含硅粉的排水中含有的金属硅、硅切削屑等悬 浮物质(硅粉)的量，当进行下述详述的凝聚处理时，在含硅粉的排 水中达到0. 05质量％以上是优选的。通过使硅粉量达到0. 05质量％ 以上，可使最终获得的处理水量减小，有效进行排水处理。另外，硅 粉量的上限未作特别限定，但在3质量％以下是优选的。当硅粉量超 过3质量％时，可进行本专利技术的凝聚处理，此时，采用压滤等直接进 行固液分离的方法是有效的。另外，在本专利技术中，上述含硅粉的排水中含有的硅粉，硅粉作为 悬浮物质在排水中存在的大小成为凝聚处理的对象。特别是在下述详 述的凝聚处理中，由于进行深度处理，故平均粒径达到0. 01~ 30pm， 尤其达到0. 05 20jLim的非常细微的粒子也可以进行处理。在本专利技术的处理方法中，首先在含硅粉的排水中，含有由硅对金 属的摩尔比达到0. 05~3. 0的硅溶胶-水溶性金属盐所构成的无机 凝聚剂，使该无机凝聚剂以金属换算达到15 300mg/L的浓度。凝聚 处理时的温度未作特别限定，但考虑到操作性，优选5 4(TC、更优 选10~ 30X:。另外，在上述含硅粉的排水中，为了含有由0. 05~ 3. 0 的硅溶胶-水溶性金属盐所构成的无机凝聚剂，该无机凝聚剂既可在 上述含硅粉的排水中连续添加也可分段添加，使达到上述范围。在本专利技术中，上述无机凝聚剂，由硅对金属的摩尔比达到0. 05~3. 0的硅溶胶-水溶性金属盐所构成，优选由硅溶胶-铝盐、硅溶胶 -铁盐构成。作为硅溶胶-水溶性金属盐的水溶性金属盐，例如，可 以举出硫酸铝、氯化铁、硫酸亚铁、多硫酸铁等。在本专利技术中，通过 使用该硅溶胶-水溶性金属盐，则添加高分子凝聚剂后的凝聚物沉降 速度加快，上清液的浊度可以降至10度以下，悬浮物被除去达到非 常低的浓度。在本专利技术中，所谓上述硅溶胶-铁盐构成的无机凝聚剂，是含有 作为聚合物的硅溶胶与铁的复合体，通过在硅溶胶中混合氯化铁、疏 酸亚铁、多硫酸铁而得到。另外，同样，上述硅溶胶-铝盐构成的无 机凝聚剂，是含有作为聚合物的硅溶胶与铝的复合体，通过在硅溶胶 中混合硫酸铝而得到。在本专利技术中，上述硅溶胶-水溶性金属盐构成的无机凝聚剂，硅 对金属(更具体的是铁或铝)的摩尔比(下面当金属为铁时用Si/Fe 摩尔比表示，当金属为铝时用Si/Al摩尔比表示)达到0. 05~3. 0。 通过使硅对金属的摩尔比达到0. 05~3. 0，可使上清液的浊度更低， 凝聚物的沉降速度加快，分离效率提高。当硅对金属的摩尔比小于 0. 05时，凝聚物的沉降速度变慢，上清液的浊度升高，是不理想的。 另一方面，当硅对金属的摩尔比大于3. 0时，凝聚物的沉降速度变慢， 是不理想的。当考虑上清液的浊度、凝聚物的沉降速度时，硅对金属 的摩尔比优选O. 05~1.5。另外，硅溶胶-水溶性金属盐构成的无机 凝聚剂中，当使用硅溶胶-铝盐构成的无机凝聚剂时，由于上清液不 着色，故上清液易于再利用。下面，详细说明硅溶胶-水溶性金属盐构成的无机凝聚剂的制造 方法。在本专利技术中，例如，作为Si/Al摩尔比达到0.05-3. 0的硅溶胶 -铝盐构成的无机凝聚剂的配制方法，可以举出，通过硅酸钠水溶液 与不含面素的无机酸反应生成硅溶胶，在该硅溶胶中混合硫酸铝等， 使Si/Al摩尔比达到0.05-3. 0的方法。另外，同样，Si/Fe摩尔比 达到0. 05 ~ 3. 0的硅溶胶-铁盐构成的无机凝聚剂，通过硅酸钠水溶液与不含卣素的无机酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硅粉的排水的处理方法，其特征在于，在含硅粉的排水中含有硅对金属的摩尔比达到０．０５～３．０的由硅溶胶－水溶性金属盐所构成的无机凝聚剂，以金属换算，使该无机凝聚剂的浓度为１５～３００（ｍｇ／Ｌ），然后，添加有机高分子凝聚剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：德永伸二，古贺义明，井上利彦，
申请(专利权)人：株式会社德山，
类型：发明
国别省市：JP[日本]