[发明专利]用于处理悬浮液的方法

说明书

描述

本发明涉及一种按权利要求1特征组合所述用于处理来自分离过程的悬浮液的方法，其中，悬浮液由微粒状的磨蚀剂(Schleifmittel)和液态的悬浮剂组成。

圆柱体硅棒(晶片中所谓结晶块)的分离例如利用钢丝锯进行，其中，大多使用附加的磨蚀剂。这种类型的磨蚀剂例如可以是在适当的制剂中悬浮的碳化硅。

因此在锯开过程结束后，会产生磨蚀剂、悬浮剂以及通过切断过程分离的硅颗粒作为废品。

因为这种废品是非常贵重的原材料，所以多年来提供了大量的方法以及相应的设备，以便将使用过的磨蚀剂以及所使用的悬浮剂彼此分离、净化和再利用。

这种类型的方法例如在DE 699 04 986 T2中有所介绍。在该文献中用于分离和重新获取聚乙二醇和碳化硅-悬浮剂的方法，首先将由碳化硅颗粒和硅粉末组成的湿粉末团(Nasspulveragglomerat)通过加水稀释。之后进行对可供使用的磨蚀剂颗粒的水悬浮液和含有硅颗粒的水悬浮液的分离。随后将磨蚀剂颗粒的悬浮液在用于其回收和再利用的炉内干燥。此外，硅粉末的水悬浮液为随后干燥回收硅粉末进行过滤。

此外，使用过的磨蚀剂液体在水稀释步骤之前加热，以降低其粘度。依据在该文献中所述理论的另一观点，过滤使用过的被加热的低粘度液体，以便一方面回收湿粉末团而另一方面回收含有硅颗粒的悬浮剂。

之后进行待回收的悬浮剂的分离和尚存的微量硅颗粒(Siliziumpartikelspuren)的分离，随后可以对其进行处理或如有可能再利用。

由此可见，整个过程是在通过在一开始添加大量的水稀释碳化硅颗粒以及硅粉末的基础上进行。但在这种处理过程中使用水带来诸多缺点。

一方面，使用水造成可观的成本因素，其中，从水的购置、水的净化以及处理中产生成本。另一方面，将水加入使用过的锯屑悬浮液的处理过程蕴含着巨大危险。水和硅相遇时通常产生放热反应。伴随放热反应产生的氢产物蕴含着使已经分离的固体部分突然起火的危险。由此可能产生所谓大袋子(Big Bags)(存放容器)的自燃。

综上所述本发明的目的因此在于，提供一种用于处理上述悬浮液的方法，这些悬浮液一方面可以更加简单且成本更加低廉地使用，而另一方面满足所有安全要求。

本发明的目的通过一种按权利要求1所述理论用于处理来自分离过程的悬浮液的方法得以实现，其中，从属权利要求至少是依据目的设计和改进的。

悬浮液由微粒状的磨蚀剂和液态的悬浮剂组成，其中，为处理这种悬浮液实施以下步骤：

首先在具有附加悬浮剂的罐内稀释悬浮液。在这种稀释中明确取消附加的水。此外，在微粒状磨蚀剂与液态悬浮剂之间产生恒定的体积比。

微粒状磨蚀剂与悬浮剂之间的体积比在稀释后处于1∶1到1∶10之间的数值。体积比最好为1∶5。

稀释过的悬浮液随后装入分离器内，特别是离心分离器内，该分离器的作用是将稀释过的悬浮液分离成液体和固体部分。

所分离的液体和固体部分在随后的加工工序中可以要么进一步精制，要么在该方法步骤之后作为可以再利用的材料存在。

需要提到的是，微粒状的磨蚀剂是碳化硅(SiC)。悬浮剂可以是聚乙二醇(PEG)。

此外依据本发明的方法，具有附加悬浮剂的悬浮液在罐内为降低粘度而被加热。该加热步骤例如可以在约90℃的温度下实施。

在离心分离器内分离的固体部分已经能够以这种用于在分离法中再利用的状态作为所谓的浆状沉积物(Slurryansatz)使用。这一点采用以往所公开的离心机方法不能达到，因为在使用这些方法的情况下所分离的固体部分绝对需要再处理。

与之相对，所分离的液体部分要进行再净化。这种类型的再净化例如可以借助过滤进行。特别是可以设想使用具有可能的过滤辅助装置的压滤机(Filterpresse)。

这种再净化过的液体部分可以作为悬浮剂使用，并为在罐中稀释而循环地输送到所要处理的悬浮液。

此外，再净化液体部分时沉积出残余颗粒，这种残余颗粒例如是硅(Si)和/或碳化硅。这样沉积的残余颗粒可以作为半成品使用。由此使得难于购置且因此昂贵的硅可以得到再利用。

依据本发明的另一观点，至少一部分再被净化的、与给料悬浮液的液体部分相应的液体部分要进行蒸馏。因此设备可以连续运行。

通过这种蒸馏可以去除易挥发和难挥发的部分。

蒸馏最好在真空下进行，特别是在约10^-2mbar的压强下进行。