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多晶硅廢水處理工藝

標簽:多晶硅廢水處理

今天漓源環(huán)保給大家介紹一下多晶硅廢水處理工藝,硅單質(zhì)作為重要的光電材料、半導體材料,其戰(zhàn)略資源的地位日益明顯,其全球需求量亦不斷增大。在光電、半導體產(chǎn)業(yè)中,需要將單質(zhì)硅體切割成符合要求的硅片,目前多晶硅主要是采用多線切割技術(shù),在切割過程中約50%的硅料混進由聚乙二醇(PEG)切削液和碳化硅粉(SiC)磨料組成的切削液中,使得切削液中微粉的組成、粒徑、硬度均不滿足標準,造成切削性能下降,不能重復利用,因此在切割過程中需要不斷地排出舊切削液,并不斷補充新切削液,這樣就產(chǎn)生了大量的切割廢液。

多晶硅廢水處理工藝

切削廢液為黑色粘稠狀懸浮液,主要組分及含量為:聚乙二醇(PEG),40%~50%;碳化硅(SiC),23% ~33%;硅(Si),20% ~24%;鐵屑(Fe) ,2.5% ~3.0%。其中,PEG的原料是石油中提煉出來的,再聚合而成,分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不易分解,極易溶于水,生物耗氧量低,在自然界中不易降解,其C0D(化學需氧量)值大大超過廢水排放標準,如不經(jīng)過特殊處理,流入自然環(huán)境將會造成巨大污染。SiC和Si都是重要的工業(yè)原料。生產(chǎn)SiC原料過程中要消耗巨大能源,現(xiàn)已對此新工業(yè)項目進行限制。其中的Si為切磨下來的高純硅粉,若直接排放會造成環(huán)境污染和硅材料的浪費。

目前對于這種多晶硅廢水處理,有兩種思路:一種是處理達標后排放。常用多晶硅廢水處理工藝方法有微生物法、氧化法等,對于這種重要含PEG的廢水,微生物法工藝復雜,處理效率低,處理效果差,幾乎不可能達標;氧化法處理效果較好,但運行費用較高,工藝控制復雜;其它的常用污水處理方法也很難適用;另一種思路是將廢液分級回收處理,因為廢水中的PEG、SiC和Si都是重要的工業(yè)原料。因此,分級回收和利用硅切割廢液對于節(jié)約資源、保護環(huán)境、提高經(jīng)濟效益具有重要意義,國外已經(jīng)有相對較為成熟的處理回收技術(shù),國內(nèi)這方面多晶硅廢水處理工藝技術(shù)還不成熟,大多處于研究階段。

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