[发明专利]一种碳化硅的回收方法

说明书

技术领域

本发明属于一种回收方法，特别是一种碳化硅的回收方法。 

背景技术

目前硅片已广泛应用于太阳能工业及电子产业，而硅片的制作通常是对硅晶棒进行切割获得。其中，硅晶棒切割通常是以切割工具伴随使用切削油(例如聚乙二醇，PEG)对硅晶棒进行切割而产生切削砂浆，使得该切削砂浆中通常包含有碳化硅、硅、切削油以及切削工具的切削损失等成分。若直接将切削砂浆丢弃，不仅造成环境污染，亦将造成原料材料的浪费。因此，目前已有相关单位投入研发切削砂浆中碳化硅及硅的回收相关技术。 

目前已知碳化硅的回收方法，通常是先在切削砂浆中加入大量分离助剂(例如水或有机溶剂等)来稀释切削砂浆，再用多级过滤对切削砂浆进行过滤，使液态的切削油及水与固态的碳化硅及硅分离。过滤后获得的固态碳化硅及硅通常可利用下列几种方式进行分离： 

1.高温分离：由于碳化硅的熔点为2545℃，硅之熔点为1412℃，因此可利用二者熔点不同的特性，用电炉进行高温分离，将碳化硅与硅分离。 

然而，此法不但耗能大，污染严重，又受限于中国台湾法规限制，因此较不可行。 

2.重液分离：重液分离是将该碳化硅与硅置入比重介于碳化硅与硅的比重之间的有机溶剂(如溴仿)中，再进行高速离心，如此，比重低于有机溶剂的硅将浮于液面，而比重高于有机溶剂的碳化硅将沉淀于有 机溶剂中，使碳化硅与硅进行分离，进而获得可回收再利用的硅。 

然而，此法由于有机溶剂的添加，该有机溶剂的毒性将会造成环境污染问题，而该有机溶剂的低闪火点亦容易造成制程中的危险性；再且，高速离心的设备价格昂贵，亦将造成回收成本增加的缺点。 

3.泡沫浮选：此法是通过将界面活性剂加到碳化硅与硅中，界面活性剂形成泡沫，由于该界面活性剂对碳化硅的亲和性较高，因此会将碳化硅吸附于上层，而硅将会沉淀至下层，如此，便可将碳化硅与硅进行分离。然而，该界面活性剂与有机溶剂相同具有毒性及低闪火点的缺点，将造成此法具有环境污染及制程中危险性的缺点。 

基于上述原因，其有必要进一步改良上述碳化硅的回收方法。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种碳化硅的回收方法，以避免含硅砂浆中的分散液变质；以避免使用有机溶剂分离碳化硅；以避免使用高速离心方式分离碳化硅。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 

1.一种碳化硅的回收方法之一，是对含硅砂浆中碳化硅的回收方法，含硅砂浆含有碳化硅、硅、杂质及分散液；回收其中碳化硅的方法步骤如下： 

1)过滤： 

将包含碳化硅、硅、杂质及分散液的含硅砂浆过滤，得到初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物； 

2)残液去除： 

对初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物进行加热，温度＞250℃，使残留的分散液挥发，获得含杂质的碳化硅/硅混合物； 

3)酸洗除杂质： 

将含杂质的碳化硅/硅混合物浸置于酸性溶液或包含有助剂的酸性 溶液中，通过酸性溶液溶解碳化硅/硅混合物中的杂质，再过滤去除溶有杂质的酸性溶液，获得初步去除杂质的碳化硅/硅混合物； 

4)搅拌 

将去除杂质的碳化硅/硅混合物加入pH2.5～14的水介质中，并搅拌均匀后静置，获得沉淀的碳化硅/硅混合物及悬浮有硅之液态介质，经过滤将沉淀的碳化硅/硅混合物分离出，获得初步分离硅的碳化硅/硅混合物； 

对悬浮有硅的液态介质进行过滤，滤除液态介质获得硅，将硅加入酸性溶液中，以溶解硅中的杂质，再滤除溶有杂质的酸性溶液后，获得纯化的硅，或进行电磁强磁选以去除包覆有磁性颗粒的硅，再滤除该酸性溶液以获得纯化后的硅。 

5)硅溶解： 

将去除杂质的碳化硅/硅混合物置于碱性溶液中，使碱性溶液溶解该碳化硅/硅混合物中的硅，获得溶有硅的碱性溶液和碳化硅沉淀； 

6)碱液去除： 

去除该溶有硅的碱性溶液，用清水冲洗碳化硅沉淀，获得纯化的碳化硅。 

2.一种碳化硅的回收方法之二，是对含硅砂浆中碳化硅的回收方法，含硅砂浆含有碳化硅、硅、杂质及分散液；回收其中碳化硅的方法步骤如下： 

1)过滤： 

将包含碳化硅、硅、杂质及分散液的含硅砂浆过滤，得到初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物； 

2)残液去除： 

对初步滤除分散液含杂质的碳化硅/硅混合物进行加热，温度＞250℃，使残留的分散液挥发，获得含杂质的碳化硅/硅混合物； 

3)酸洗除杂质：