硅基粉末的杂质的洗涤装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种硅基粉末的杂质的洗涤装置以及方法。本发明专利技术的装置包括：第一洗涤器，在外壳内部设置有第一容器，向第一容器内部投入硅基粉末、氧气以及酸洗净液，并在第一容器的外表面设置有第一加热单元，从而加热第一容器，设置于外壳的搅拌器搅拌收纳在第一容器内部的溶液，从而对硅基粉末进行1次洗涤；第二洗涤器，在外壳内部设置有第二容器，在第二容器内部投入在第一洗涤器中洗涤过的硅基粉末，在第二容器的外表面设置有第二加热单元而对硅基粉末进行2次洗涤；空气净化器，通过对投入于第一洗涤器的氧气进行过滤而生成污染物被去除的氧气；以及洗净塔，接收从第一洗涤器或者第二洗涤器产生的废气并处理废气中含有的氧化物。

Washing device and method of impurities in silicon-based powder

【技术实现步骤摘要】
硅基粉末的杂质的洗涤装置以及方法
本专利技术涉及一种硅基粉末的杂质的洗涤装置以及方法，尤其涉及一种用于洗涤硅基粉末的表面所形成的污染物并去除污染物的硅基粉末的杂质的洗涤装置以及方法。
技术介绍
近来对使用于光通信领域、半导体产业等的石英玻璃制品的纯度执行着非常严格的管理。对此类高纯度的石英玻璃，正在使用如下的制造玻璃制品的材料的方法：粉碎天然石英而获得的沙状天然石英粉末(或者称为石英砂(Sand))作为原料使用，从而制备玻璃制品的材料；以及使用蒸汽块制备玻璃制品的材料的方法，所述蒸汽块通过使四氯化硅的在氢氧焰中的分解而产生的蒸汽贴附于基板并在基板上生长而获得。所述硅基粉末具有超过1000度的耐热性及耐化学性，从而在半导体业界中作为坩埚、洗涤水槽、治具、光纤维、光学材料的原料广泛地使用。其中随着半导体产品的高集成化的进行，对杂质的要求水准也在逐渐提高，从而硅基粉末的杂质管理标准也变得逐渐严格，因此，现状为，关于能够去除杂质的洗涤方法的研究正在进行中。据此，通常的技术人员目前使用氢氟酸洗涤法、热卤素(氯气)处理法等来去除杂质，其中，氢氟酸洗涤法在杂质洗涤效果方面十分优秀，但采用氢氟酸洗涤法时有可能损伤二氧化硅的表面而产生二氧化硅粉末的流失，且毒性较强，从而存在烟气(fumegas)以及废液等的处理工艺复杂的缺点。并且，对于使用热卤素处理法去除杂质的方法而言，由于使用腐蚀性强的氯气，因此与杂质处理有关的设备需要由耐腐蚀性材料构成，所以具有安装设备的单价高、安装过程略复杂的问题，而且，在洗涤积累的污染物时分离管道并酸洗后再安装的工程略复杂且在工程管理上伴随有困难的问题。同时，氢氟酸洗涤法与热卤素处理法利用毒性很强的物质去除杂质，因此环境处理以及管理费用高昂，所以在实现批量化或者工业化方面伴随有很多困难。因此，为了解决所述问题，需要一种在洗涤时最小化硅基粉末的流失以及环境处理费用，并易于去除洗涤容器的污染的洗涤法以及防止包括异物的污染物从外部引入到附加性地实施洗涤的洗涤容器的洗涤方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于洗涤硅基粉末的表面所形成的污染物而去除污染物的硅基粉末的杂质的洗涤装置以及方法。为了实现上述目的，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置可以包括：第一洗涤器，在外壳内部设置有第一容器，向所述第一容器内部投入硅基粉末、氧气以及酸洗净液，并在所述第一容器的外表面设置有第一加热单元从而加热所述第一容器，设置于所述外壳的搅拌器搅拌收纳在第一容器内部的溶液，从而对所述硅基粉末进行1次洗涤；第二洗涤器，在外壳内部设置有第二容器，在所述第二容器内部投入在所述第一洗涤器中洗涤过的所述硅基粉末，在所述第二容器的外表面设置有第二加热单元而对所述硅基粉末进行2次洗涤；空气净化器，通过对投入于所述第一洗涤器的氧气进行过滤而生成污染物被去除的氧气；以及洗净塔，接收从所述第一洗涤器或者第二洗涤器产生的废气并处理废气中含有的氧化物。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置中，所述第一容器可以由高纯度的合成石英材质构成。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置中，所述第一加热单元可以包括陶瓷带式加热器。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置中，所述第二加热单元可以包括超声波发生器。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置中，所述搅拌器在所述第一洗涤器的壳体设置有马达壳体，所述搅拌器还包括：马达，配备于所述马达壳体的内部并生成动力；搅拌棒，从所述马达延伸而设置，并延伸至所述第一容器的内部，利用从所述马达接收的动力进行旋转；搅拌翼，设置于所述搅拌棒的端部并搅拌收纳在所述第一容器的物质。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置中，所述搅拌棒在内侧设置有折叠部，从而所述搅拌棒被配备成折叠式。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置还可以包括：第一软管，回收积累在所述第一容器的废液，并由PFA材料构成；第二软管，回收经1次洗涤的所述硅基粉末，并由PFA材料构成。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置中，所述第一洗涤器还可以包括：测温部，与所述第一容器相邻而设置，测定第一容器的外部温度。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置中，所述第一洗涤器的外壳或者第二洗涤器的外壳由塑料材料构成，并可以构成为内部封闭的构造。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质的洗涤装置还可以包括：滤网，配备于所述第二容器的内部，由耐化学性优秀的材料构成，由50μm的网孔构成，从而仅对硅基粉末进行过滤。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法，可以包括如下步骤：(a)向第一容器注入硅基粉末、酸洗净液以及氧气，第一加热单元加热第一容器的同时通过搅拌器将收纳于所述第一容器的物质搅拌，从而对所述硅基粉末进行1次洗涤；(b)将废液以及硅基粉末从所述第一容器依次回收，将所述硅基粉末注入到第二容器；(c)向所述第二容器中注入超纯水，通过设置于第二容器外部的第二加热单元对所述硅基粉末进行2次洗涤；(d)去除所述硅基粉末含有的水分，回收硅基粉末。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法，在所述(a)步骤中可以使用在空气净化器去除污染物的氧气。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法中，所述酸洗净液可以为电子级以上的盐酸、磺酸、硝酸中的任意一个。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法中，所述酸洗净液的浓度范围可以为2至20w％。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法中，可以在所述酸洗净液中加入浓度小于2w％的过氧化氢。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法中，所述酸洗净液可以在40度至未达到沸点的温度范围内加热1至3小时。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法，在所述(a)步骤中可以将收纳于所述第一容器的所述硅基粉末、酸洗净液以及氧气搅拌2回以上。若只搅拌1回则存在混合效果不好的问题，因此需要至少搅拌2回(与旋转速度、搅拌速度参数等无关)。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法，在所述(b)步骤中，可以在通过第一软管回收酸洗净液的废液之后，通过第二软管回收所述硅基粉末。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法，在所述(b)步骤中的回收所述酸洗净液的废液以及硅基粉末后，可以将超纯水注入到所述第一容器洗涤第一容器。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法中，可以以所述第一容器容量的2至3倍的范围注入所述超纯水，从而洗涤所述第一容器。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法中，所述第一容器在持续地反复实施所述硅基粉末的杂质去除工序时，可以利用浓度小于10w％的硝酸洗涤所述第一容器。并且，根据本专利技术的一实施例的硅基粉末的杂质洗涤方法中，对于所述2次洗涤，可以以10分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅基粉末的杂质的洗涤装置，其特征在于，包括：/n第一洗涤器，在外壳内部设置有第一容器，向所述第一容器内部投入硅基粉末、氧气以及酸洗净液，并在所述第一容器的外表面设置有第一加热单元，从而加热所述第一容器，设置于所述外壳的搅拌器搅拌收纳在所述第一容器内部的溶液，从而对所述硅基粉末进行1次洗涤；/n第二洗涤器，在外壳内部设置有第二容器，在所述第二容器内部投入在所述第一洗涤器中洗涤过的所述硅基粉末，在所述第二容器的外表面设置有第二加热单元而对所述硅基粉末进行2次洗涤；/n空气净化器，通过对投入于所述第一洗涤器的氧气进行过滤而生成污染物被去除的氧气；以及/n洗净塔，接收从所述第一洗涤器或者第二洗涤器产生的废气并处理废气中含有的氧化物。/n

【技术特征摘要】
20180918 KR 10-2018-01114881.一种硅基粉末的杂质的洗涤装置，其特征在于，包括：
第一洗涤器，在外壳内部设置有第一容器，向所述第一容器内部投入硅基粉末、氧气以及酸洗净液，并在所述第一容器的外表面设置有第一加热单元，从而加热所述第一容器，设置于所述外壳的搅拌器搅拌收纳在所述第一容器内部的溶液，从而对所述硅基粉末进行1次洗涤；
第二洗涤器，在外壳内部设置有第二容器，在所述第二容器内部投入在所述第一洗涤器中洗涤过的所述硅基粉末，在所述第二容器的外表面设置有第二加热单元而对所述硅基粉末进行2次洗涤；
空气净化器，通过对投入于所述第一洗涤器的氧气进行过滤而生成污染物被去除的氧气；以及
洗净塔，接收从所述第一洗涤器或者第二洗涤器产生的废气并处理废气中含有的氧化物。


2.如权利要求1所述的硅基粉末的杂质的洗涤装置，其特征在于，
所述第一加热单元包括陶瓷带式加热器。


3.如权利要求1所述的硅基粉末的杂质的洗涤装置，其特征在于，
所述第二加热单元包括超声波发生器。


4.如权利要求1所述的硅基粉末的杂质的洗涤装置，其特征在于，
所述搅拌器在所述第一洗涤器的壳体设置有马达壳体，所述搅拌器还包括：
马达，配备于所述马达壳体的内部并生成动力；
搅拌棒，从所述马达延伸而设置，并延伸至所述第一容器的内部，利用从所述马达接收的动力进行旋转；
搅拌翼，设置于所述搅拌棒的端部并搅拌收纳在所述第一容器的物质。


5.如权利要求4所述的硅基粉末的杂质的洗涤装置，其特征在于，
所述搅拌棒在内侧设置有折叠部，从而所述搅拌棒被配备成折叠式。


6.如权利要求1所述的硅基粉末的杂质的洗涤装置，其特征在于，还包括：
第一软管，回收积累在所述第一容器的废液，并由PFA材料构成；
第二软管，回收经1次洗涤的所述硅基粉末，并由PFA材料构成。


7.如权利要求1所述的硅基粉末的杂质的洗涤装置，其特征在于，
所述第一洗涤器还包括：测温部，与所述第一容器相邻而设置，测定第一容器的外部温度。


8.一种硅基粉末的杂质洗涤方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)向第一容器注...

【专利技术属性】
技术研发人员：金胤秀，朴锺乐，
申请(专利权)人：三S韩国株式会社，三S材料株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR