一种从磨削废液中提取硅粉的方法技术

一种从磨削废液中提取硅粉的方法，该方法是往磨削废液加盐酸，控制ｐＨ在１．０－６．０之间，经静置、分离、干燥。盐酸浓度为０．１～３７％，盐酸温度为１５℃～６０℃。可采用自然晾干的方法，自然晾干的过程中，盐酸和水都挥发掉了，因此硅粉里不含盐酸。硅粉中含少量金刚石微粒对以后的运用几乎没有影响，没有必要对含少量金刚石微粒的硅粉进行再分离。本发明专利技术的优点是：该方法简便、效果好，不仅可以变废为宝，而且可以减少磨削废液对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术利用化学方法从磨削废液中提取硅粉，该磨削废液是硅片 制备过程中在双面磨削工序中产生的。通过该方法既可以获得纳米级 的硅粉，又可以减少排放磨削废液带来的污染。
技术介绍
半导体单晶硅片是大规模集成电路的衬底材料，传统的制备工艺 是切片一倒角一磨片一腐蚀一抛光一清洗，但是对于12英寸硅片，由于对TTV (总厚度变化)和局部平整度的更高的要求，新的制备工 艺变为切片一倒角一双面磨削一抛光一清洗。可以看出，以前的磨片 工艺变成了现在的双面磨削工艺，磨片工艺和双面磨削工艺的区别主 要体现在两方面， 一是用的机器设备不同，二是所用的磨削剂不同。 磨片工艺用的磨片机硅片是平放，研磨用的磨盘在硅片的上下方；双 面磨削工艺用的双面磨削机硅片是垂直放置，磨削用的砂轮在硅片的 左下方和右下方。磨片工艺用的研磨剂是由矿物油和粉末状三氧化二 铝配制的悬浮液，而双面磨削工艺用的磨削剂就是纯水。双面磨削工 艺产生大量的磨削废液，它里面含有大量的硅粉，这种纳米级的硅粉 是制造太阳能电池的重要原料，如果能从磨削废液里提取出硅粉，不 仅可以变废为宝，而且可以减少磨削废液对环境的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方法 简便、效果好，不仅可以变废为宝，而且可以减少磨削废液对环境的污染。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案这种从磨削废液里提取硅粉的方法是往磨削废液加盐酸，控制pH在1.0-6.0之间，经静置、分离、干燥。盐酸浓度为0.1 37%，盐酸温度为15°C 60°C。经静置、并沉淀完全后，用工具将上层很清的不含硅粉的溶液取出，让下层含硅粉的浑浊的胶体干燥。所述的干燥是用加热或凉干。本专利技术的优点是该方法简便、效果好，不仅可以变废为宝，而且可以减少磨削废液对环境的污染。 具体实施例方式实施例1将10升磨削废液倒入50升容量的立方形塑料水槽里，往里加10 升37%盐酸，测其PH值为1.5，静置7天后，用塑料勺子将上层很 清的溶液舀出，待将太部分上层很清的溶液舀出时，改用移液管取上 层溶液，这样沉淀了的硅粉就不会因取液而搅上来。最后剩少量溶液， 让其自然晾干蒸发，可以得到所要的硅粉。实施例2将10升磨削废液倒入50升容量的立方形塑料水槽里，往里加3 升37%盐酸，测其PH值为4，静置14天后，用塑料勺子将上层很清 的溶液舀出，待将大部分上层很清的溶液舀出时，改用移液管取上层 溶液，这样沉淀了的硅粉就不会因取液而搅上来。最后剩少量溶液， 让其自然晾干蒸发，可以得到所要的硅粉。将磨削废液长时间放置，硅粉一直悬浮在废液中几乎不发生沉 淀，说明磨削废液是一种胶体。那么我们可以通过改变胶体(磨削废 液)的环境特性，比如改变其PH值来达到使磨削废液沉淀出硅粉的 目的，这样我们就可以提取出硅粉。我们采用往磨削废液中加盐酸的 方法，将混合好的溶液放置在容器里，溶液会分成上下两层，上层是 很清的不含硅粉的溶液，下层是含硅粉的浑浊的胶体。并且随时间增加，上下两层的边界向下移动，到7天之后，下层是含硅粉的浑浊的胶体变成薄薄的一层，这个时候，硅粉已经沉淀的差不多完全了。用 工具将上层很清的不含硅粉的溶液取出，让下层含硅粉的浑浊的胶体 用常规方法(如凉干或加热)干燥，得到所要的硅粉。盐酸是比水更 容易挥发的物质，含硅粉的浑浊的胶体自然凉干的过程中，盐酸和水 都挥发掉了，提取的硅片不会含有盐酸。取部分硅粉溶于少量水，其PH值为6.8，这也证明了硅粉里不含盐酸。前面提到，双面磨削工艺用的磨削剂是纯水，磨削用的砂轮是由 金刚石做的，砂轮在磨削过程中会发生磨损，因此，磨削废液是由水， 硅粉和极少量的金刚石微粒构成，那么磨削废液的沉淀物是由硅粉和 极少量的金刚石微粒构成。但是，因为金刚石微粒含量很少，同时硅 粉中含少量金刚石微粒对以后的运用几乎没有影响，所以，没有必要 对含少量金刚石微粒的硅粉进行再分离。权利要求1、，其特征在于该方法是往磨削废液加盐酸，控制pH在1.0-6.0之间，经静置、分离、干燥。2、 根据权利要求书1中所述的，其特征在于盐酸浓度为0.1 37%，盐酸温度为15。C 6(TC。3、 根据权利要求书1或2所述的，其特征在于经静置、并沉淀完全后，用工具将上层很清的不含硅粉的溶液取出，让下层含硅粉的浑浊的胶体用常规方法干燥。4、 根据权利要求书1所述的，其特征在于所述的干燥是用加热或凉干。全文摘要，该方法是往磨削废液加盐酸，控制pH在1.0-6.0之间，经静置、分离、干燥。盐酸浓度为0.1～37％，盐酸温度为15℃～60℃。可采用自然晾干的方法，自然晾干的过程中，盐酸和水都挥发掉了，因此硅粉里不含盐酸。硅粉中含少量金刚石微粒对以后的运用几乎没有影响，没有必要对含少量金刚石微粒的硅粉进行再分离。本专利技术的优点是该方法简便、效果好，不仅可以变废为宝，而且可以减少磨削废液对环境的污染。文档编号C01B33/037GK101654250SQ20081011866公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月21日 优先权日2008年8月21日专利技术者库黎明, 张国栋, 盛方毓, 索思卓, 钟 葛, 闫志瑞, 陈海滨, 黄军辉 申请人:北京有色金属研究总院;有研半导体材料股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从磨削废液中提取硅粉的方法，其特征在于：该方法是往磨削废液加盐酸，控制ｐＨ在１．０－６．０之间，经静置、分离、干燥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海滨，闫志瑞，库黎明，葛钟，索思卓，张国栋，盛方毓，黄军辉，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，有研半导体材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]