用于回收用过的加工料浆的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术描述了一种用于回收用过的加工料浆的方法和一种用于实施该方法的装置。用过的加工料浆通过离心分离在未稀释的状态下回收，该用过的加工料浆包含加工介质、用于加工介质的流体载体、加工物料、加工工具颗粒和可能的添加剂。借此在少量的费用下实现特别有效和精纯的回收。所使用的装置的特征在于，其包括具有悬挂设置的离心机转筒(2)的离心机(1)或具有浮动支承的离心机转筒(2)的直立地设置的离心机(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于回收用过的加工料浆的方法，该用过的加工料浆包含加工介质、用于加工介质的流体载体、加工物料、加工工具颗粒和可能的添加剂。
技术介绍
在许多加工过程中使用包含加工介质(例如研磨介质)和用于加工介质的流体载体的加工流体。此外可以在其中包含确定的添加剂。在例如锯切、磨削、抛光的加工(机械加工)完成以后产生所谓的加工料浆，该加工料浆包含加工介质、用于加工介质的流体载体、加工物料、加工工具颗粒和可能的添加剂。该料浆涉及具有泥浆状或膏状稠度的材料， 该料浆应被回收，因为其包含一系列原料。在其中产生这种加工料浆的加工的一个示例是锯切硅锭。在所谓的单晶熔化工艺中，由直径最大达300mm的长度最大达an的棒(即所谓的硅锭)制成适用于芯片和太阳能的硅。该硅锭借助于所谓的线锯锯成厚度最大达130-650 μ m的极薄的圆片(晶片)，亦即将铁丝作为锯引导通过硅块。为了使该丝可以完全切削，其被连续地涂覆所谓的锯悬浮物。 该悬浮物包括作为粘度产生物的流体载体，例如聚乙二醇(PEG)；和涉及研磨介质的加工介质，例如碳化硅(SiC)，具有适用于相应的切削过程或锯切过程的粒度。该悬浮物通常以混合比50 50混合。在锯切过程中，每切削约300 μ m的硅锭产生作为“下脚料”的纯硅 (加工物料)，其积聚于锯悬浮物中。该悬浮物可以用于多次锯切，但该悬浮物由于变得越来越大的硅浓度而在较少次锯切以后耗尽。作为回收方法存在一种系统，其用旋液分离器和许多含水稀释级工作，并最终导致聚乙二醇和固体(在这种情况下即SiC和SiO2)的分离。SiC和SiA的连续分离利用该方法是不可能的，而且该方法仅工作达到最大5μπι的粒子大小。由于在含水稀释中工作， 必须费力且昂贵地去除聚乙二醇中的水成分。芯片硅或太阳能硅的回收利用该方法是不可能的，因为元素硅通过含水稀释经氧化作用转变成SW2及其水合物形式。由DE 102007048879Α1已知一种用于回收流体的锯料浆的方法和其用于制造具有较佳表面的晶片的用途。在这里特别是致力于回收用过的流体的分离介质，其包含流体、 锯颗粒、来自锯切物料的脱落的磨削粒子和可能的添加剂，其中从锯颗粒中分离流体。这借助于经由核径迹过滤器的过滤来实现。这样获得的流体渗透被进一步使用，其中仍然包含来自锯切物料的细小的磨削粒子。因此在该已知方法中为了回收而使用过滤方法。在US 62316^Β1中描述一种用于处理用过的加工料浆的方法，所述加工料浆通过锯切硅锭的硅片产生。在该方法中，加热用过的料浆以便降低粘度，然后将该料浆分离成液态成分和固体成分。在此借助于过滤实施分离过程。通过利用水的稀释和旋液分离器的使用实现固体成分的进一步处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种开头所述型式的方法，借此可以在少量的费用下实现特别有效和精纯的回收，特别是不需要不利且耗时的稀释步骤。按照本专利技术，在按照本专利技术的第一实施形式的所述型式的方法中，通过离心分离未稀释的用过的加工料浆并由此将加工介质与料浆的剩余部分分离而实现该目的。按照该实施形式的按照本专利技术的方法利用完全不同于在现有技术中的附件。加工料浆在这里不用水稀释，从而料浆中的原料不受污染。更确切地说，在离心力场中发生原料的精纯的分离。在此在该实施形式中不发生流体固体分离，而是将加工介质(例如碳化硅) 作为固体通过离心分离直接与料浆的剩余部分中分离，该剩余部分仍然包含用于加工介质的流体载体(例如聚乙二醇)、加工物料(例如硅)、加工工具颗粒(例如锯的铁颗粒)和可能的添加物。在此利用这样的事实，即在料浆中存在的固体、亦即一方面加工介质(SiC)和另一方面带有加工工具颗粒(Fe)的加工物料(Si)、存在于以双模态形式存在的颗粒尺寸分配中，从而可以通过离心分离利用突变点(ein scharfer Schnitt)实现分离。在这种情况下，在离心力场中可以在无需附加其他辅助流动性的情况下实现上述分配。这样，用作加工介质的SiC例如具有超过1. 0 μ m的平均颗粒尺寸，而Si作为加工物料具有低于1. 0 μ m 的平均颗粒尺寸，从而作为固体存在的加工介质无疑可以通过离心分离而分离。在此按照材料经验求得相应的参数，如离心因数、通过量、温度、粘度、停留时间。优选地，离心因数在 250g至3000g的范围内。因此在按照本专利技术使用的分类或离心分离技术中，按照该实施形式离心分离并不发生通常的液态成分和固体成分的分离。取而代之的是，固体成分(亦即加工介质)与剩余的液态料浆分离，该液态料浆仍然包含其他的固体成分、即加工物料、加工工具颗粒和可能的添加剂。加工介质优选包括具有比其余固体成分大的平均颗粒尺寸的颗粒尺寸分配，并在此在离心分离时作为固体相(饼)产生且可以供给另外的处理阶段。按照本专利技术在此发生一分类过程，其中在料浆系统中存在的在细粒级与粗粒级之间的双模态分配被分开。各相应的材料在优化的离心参数化的充分利用下彼此分离。已作为固体饼沉积在离心机转筒的内壁上的分离的加工介质(特别是SiC)借助于机械装置或借助于再分散流体从离心机中去除并特别供给进一步处理。优选地，在按照本专利技术的方法中，分离的加工介质借助于再分散流体而再分散，并接着重新与再分散介质分离以进一步使用。加工介质的进一步处理可以按照要求的特征经由多个另外的方法步骤实现。这样可以例如在再分散加工介质以后经由磁性分离器分离加工工具颗粒的仍然包含于加工介质中的相应部分。优选地，通过再分散，除了从离心机中排空以外还实施洗涤过程，其中例如使用己烷作为再分散流体。然后可以例如将已洗涤的不含加工工具颗粒(Fe) 的加工介质去潮，以便使该加工介质不含再分散剂和剩余的流体载体。可以实施一个或多个另外的分离方法，以便分离剩余的加工物料(Si)。总体上，为了进一步处理加工介质可以使用任意的分离方法，如离心分离、过滤、 沉淀方法等。按这种方式实现从用过的加工料浆中回收加工介质，从而可以将其供给适合的进一步使用，例如用于制造新的锯悬浮物。在按照本专利技术的方法的另一优选的实施形式中，用过的加工料浆的其余原料也被完全或部分地回收。这优选这样实现，即用过的加工料浆的剩余部分通过离心分离分离成带有加工工具颗粒的加工物料和流体载体。因此在该离心分离步骤中实施真正的固体相与5液态相之间的分离步骤，其中带有加工工具颗粒的加工物料(带有狗的Si)作为固体相与流体载体(PEG)分离。获得的带有加工工具颗粒的加工物料特别是通过固体分离方法、优选磁性分离方法而分离，从而产生几乎纯的加工物料，其可以例如通过多个洗涤和过滤过程引导并可以作为纯的原料回收。其可以例如重新用作为加工物料(单晶硅制造)。按这种方式实现闭式的原料循环。分离的流体载体也可以经受一个或多个另外的处理步骤，以便将其纯化。然后该流体载体可以例如重新用作用于加工介质的流体载体(作为锯悬浮物等)。按照本专利技术的回收方法优选用于回收在锯切硅锭时产生的用过的加工料浆。该加工料浆包含作为加工介质的研磨介质(特别是碳化硅)、用于加工介质的流体载体(特别是聚乙二醇)、通过锯去除的加工物料(亦即硅)和作为加工工具颗粒的来自锯的铁颗粒以及可能的任何添加剂。上述目的在一种按照本专利技术的第二实施形式的所述型式的方法中这样实现，即未稀释的用过的加工料浆通过离心分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：贡特拉姆·克雷泰克，
申请(专利权)人：贡特拉姆·克雷泰克，
类型：发明
国别省市：