用于制造块料的方法及使用该方法制造的块料技术

本发明专利技术涉及用于制造块料的方法以及使用该方法制造的块料。所述用于制造块料的方法可以包括：提供含硅废浆料的步骤；从所述含硅废浆料中分离含硅浆料和水溶性油的第一次油洗涤步骤；以及通过使用其中所述含硅浆料与粘合剂混合的混合物形成块料的成型步骤，并且可以将在制备半导体或太阳能电池晶片时产生的含硅废浆料净化以在炼钢工艺中用于加热钢水并控制组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造块料的方法及使用该方法制造的块料
本公开内容涉及一种用于生产块料的方法以及使用该方法生产的块料，更特别地，涉及用于通过将在制造半导体或太阳能电池晶片时产生的废弃硅浆料净化来生产用于炼钢工艺的块料的方法。
技术介绍
通常，在炼钢工艺中，在约1500℃的温度下在钢水中包含在生铁中的杂质(包括碳)被氧化，并且氧化物作为熔渣被除去。在炼钢工艺中，在引入氧气然后经过预定时间之后，进行出钢。此时，锰铁、硅铁等被添加到钢水中以调节组成并防止发生脱氧。此时，虽然需要大量的硅添加到钢水中来生产硅铁，但是由于大多数硅必须进口且因此比较昂贵，炼钢工艺的总成本增加。而且，在炼铁&炼钢工艺(包括一般炼钢工艺)期间，使用具有高热值的硅(Si)作为升高高炉内部温度的加热剂。虽然钢铁工业需要大量的硅，但是由于用作加热剂的硅比较昂贵，因此生产钢的总成本可能会增加。众所周知，硅被用作半导体行业的主要材料，当通过各种工艺制造半导体产品时，产生含有大量硅的废浆料作为副产物。如果废浆料被简单地烧毁或掩埋在地下，可能会发生严重的空气和土地污染。因此，已经应用将废浆料固化成经处理的水泥浆料的方法以储存或掩埋经处理的水泥浆废浆料。如下将详细描述排出含有大量硅的废浆料的工艺。用于制造半导体集成电路或太阳能电池的硅晶片通过硅锭切片的工艺制造。这样的切片硅晶片还经历表面抛光过程以使其表面平坦化。在将硅锭切片的过程(也称为线切割过程)中，使用作为切片剂的碳化硅(SiC)和作为切片油的冷却剂(切片用水或油溶性油)彼此混合的浆料。在线切割过程中，可通过使用称为线锯的切片装置将硅锭切片，同时供给浆料来制造硅晶片。除了碳化硅之外，还可使用氧化铝、金刚石、氧化硅等作为切片剂的材料。由于在将硅锭切片的过程中使用的线锯具有预定的厚度，因此在切片过程期间显著量的硅锭生成为锯屑。硅晶片和线锯的厚度增加越多，锯屑量增加越多。例如，当硅晶片的厚度为约0.1mm，并且线锯的厚度为约0.1mm时，硅锭的约50％可能生成为锯屑。因此，在硅锭的切片或硅晶片的抛光完成之后，在废浆料中可能含有切片剂、切片油、锯屑、从设备中产生的细屑等。在制造硅晶片期间以这种方式产生的废浆料被分类成特殊废弃物。当废浆料被简单地烧毁或掩埋时，可能会发生严重的空气污染和土壤污染。因此，产生的废浆料被固化成水泥，然后被储存或掩埋。然而，尽管废浆料被固化成水泥以用于处理(disposal)，但废浆料的储存或掩埋空间受限。此外，处理方法可能导致自然资源的浪费。因此，迫切需要一种用于再循环和回收废浆料的方法。特别地，由于在硅锭的切片期间在废浆料中含有大量的硅屑，因此硅屑的有效分离和再循环已成为资源循环利用和工业废弃物处理领域的重要问题。
技术实现思路
技术问题本公开内容提供了用于通过将在制造半导体或太阳能电池晶片期间产生的含有硅的废浆料净化来生产块料的方法以及使用该方法生产的块料，所述块料用于在炼钢工艺中升高钢水的温度并调节钢水的组成。本公开内容还提供了用于生产能够在炼钢工艺中以低成本和高效率升高钢水的温度并调节钢水的组成的块料的方法以及使用该方法生产的块料。本公开内容还提供了用于生产能够降低引起环境污染的硅废浆料的处理成本的块料的方法以及使用该方法生产的块料。本公开内容还提供了用于生产能够防止由于硅的氧化而导致硅质量劣化的块料的方法以及使用该方法生产的块料。技术方案根据一个示例性实施方案，一种方法包括：提供含硅废浆料；进行从所述含硅废浆料中分离含硅浆料和水溶性油的一次油清洁过程；以及通过使用粘合剂与所述含对浆料混合的混合物形成的块料。含硅废浆料可在将硅锭切片或者对硅晶片的表面进行抛光时产生并且包含含硅浆料和水溶性油。含硅废浆料可至少包含硅(Si)和碳化硅(SiC)。一次油清洁过程可包括以第一混合比将水与含硅废浆料混合；搅拌含硅废浆料和水；以及过滤含硅废浆料和水的混合物以分离含硅浆料、水溶性油和水。第一混合比可相当于水的体积是含硅废浆料的约0.2倍至约8倍。在形成块料之前还可包括进行从含硅废浆料中除去水溶性油的二次油清洁过程。二次油清洁过程可包括以第二混合比将水与含硅浆料混合；搅拌含硅浆料和水；以及过滤含硅浆料与水的混合物以分离含硅浆料、水溶性油和水。第二混合比可相当于水的体积是含硅废浆料的约0.2倍至约8倍。在一次油清洁过程之后还可包括对在一次油清洁过程中分离的水溶性油和水进行分馏以使水溶性油相对水分离。在形成块料之前还可包括进行含硅浆料干燥过程和含硅浆料研磨过程的至少一种。在块料的形成中，在形成块料期间可向含硅浆料和粘合剂的混合物中选择性地添加Fe源。基于混合物的总重量，混合物可包含约35重量％至约97重量％的含硅浆料，约0重量％至约50重量％的Fe源和约3重量％至约15重量％的粘合剂。粘合剂可含有以下中至少一种：糖蜜，淀粉，膨润土和氢氧化钙，以及硅酸钠。粘合剂可含有在一次油清洁过程中分离的水和水溶性油，在二次油清洁过程中分离的水和水溶性油，以及在分离过程中分离的水溶性油和水的至少一种。根据一个示例性实施方案，可通过用于生产块料的生产方法来生产块料，所述块料包含硅、碳化硅和粘合剂。块料还可包含Fe源。有益效果根据本公开内容，可将在制造半导体或太阳能电池晶片期间产生的含硅废浆料净化以形成粉末，然后向粉末添加粘合剂以通过压块形成块料，所述块料用于在炼钢工艺中升高温度并调节钢水的组成，从而降低炼钢成本。另外，作为造成环境污染的一个原因的硅废浆料可再利用，并且在钢厂的炼钢车间用于升高温度并调节钢水的组成而不烧毁或掩埋。因此，可降低废弃物处理成本，并且通过成本降低可改善价格竞争力。此外，可使在炼钢工艺期间可能发生的环境污染最小化。在硅废浆料的粉末化过程中产生的含有水溶性油和水的废水可用作产生块料所需的添加剂。因此，可能不必要再处理所排出的废水，或者废水可在被净化至不需要再处理的水平之后排出。因此，可环保且经济地生产在炼钢工艺中用于升高温度并调节钢水的组成的块料。可通过将水溶性油而非水添加到用于在块料生产过程期间保持含硅粉末的粘度以防止产品品质劣化的粘合剂中来再利用水溶性油。可将硅废浆料粉末化，然后形成块料。因此，在炼钢工艺中可容易地将块料放入转炉中，并且可消除粉末引起火灾或爆炸的风险。另外，被认为是废弃物的硅粉可形成为用于在炼钢工艺期间升高温度并调节钢水的组成的块料产品。因此，具有免受一些规定(如关于废弃物在各个国家之间流动的那些规定)约束的效果。附图说明图1是说明将在制造半导体晶片或太阳能电池晶片时作为副产物产生的含硅废浆料净化的过程的图。图2是说明根据一个示例性实施方案的用于通过将含硅废浆料净化来生产块料的方法的流程图，所述块料用于在炼钢工艺中升高温度并修改组成。图3是说明图2中示出的一次油清洁过程的流程图。图4是说明图2中示出的二次油清洁过程的流程图。图5是说明图2中示出的块料形成过程的流程图。图6是说明实施一个示例性实施方案的装置的一个实例的图。图7是说明图6的分馏系统的一个实例的图。具体实施方式下文中，将参照附图详细描述具体实施方案。将省略对可能不必要地模糊本专利技术的主要特征的相关功能或配置的详细描述。图1是说明将在制造半导体晶片或太阳能电池晶片时作为副产物产生的含硅废浆料净化的过程的图。参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种块料制造方法，其为用于制造块料的方法，所述方法包括：提供含硅废浆料；进行从所述含硅废浆料中分离含硅浆料和水溶性油的一次油清洁过程；以及利用在所述含硅浆料中混合粘合剂而得到的混合物形成所述块料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.13 KR 10-2014-01376011.一种块料制造方法，其为用于制造块料的方法，所述方法包括：提供含硅废浆料；进行从所述含硅废浆料中分离含硅浆料和水溶性油的一次油清洁过程；以及利用在所述含硅浆料中混合粘合剂而得到的混合物形成所述块料。2.根据权利要求1所述的块料制造方法，其中所述含硅废浆料为在将硅锭切片或对硅晶片的表面进行抛光时产生，包含含硅浆料和水溶性油。3.根据权利要求2所述的块料制造方法，其中所述含硅废浆料至少包含硅(Si)和碳化硅(SiC)。4.根据权利要求2所述的块料制造方法，其中所述一次油清洁过程包括：以第一混合比将水与所述含硅废浆料混合；搅拌所述含硅废浆料和水；以及过滤所述含硅废浆料和水的混合物以分离所述含硅浆料、所述水溶性油和水。5.根据权利要求1所述的块料制造方法，其中所述第一混合比相当于所述水的体积是所述含硅废浆料的体积的约0.2倍至约8倍。6.根据权利要求1所述的块料制造方法，还包括在形成所述块料之前进行从所述含硅浆料中除去水溶性油的二次油清洁过程。7.根据权利要求6所述的块料制造方法，其中所述二次油清洁过程包括：以第二混合比将水与所述含硅浆料混合；搅拌所述含硅浆料和所述水；以及过滤所述含硅浆料和所述水的混合物以分离所述含硅浆料、所述水...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔汉永，赵豪锡，权雨泽，崔在福，郑泰丁，崔栽源，赵文卿，李伯熙，琴昌勋，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，清洁解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR