CN109137065A - 一种用于废硅料回收处理方法 - Google Patents

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姚翠云
刘明权
路景刚
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Abstract

本发明公开了一种用于废硅料回收处理方法，包括以下步骤：（1）三次废弃层靠近坩埚面边皮回收料部分，打磨设备打磨，再人工辅助使用磨光机继续打磨；（2）三次废弃层最上部杂质部分，打磨设备打磨，再使用打磨设备继续打磨，再人工辅助使用磨光机打磨；（3）三次废弃层最下部杂质部分，打磨设备打磨，再人工辅助使用磨光机继续打磨；（4）打磨好的硅料酸洗；（5）将处理好后的硅料，添加30%用量与一次废弃层经过多晶炉铸锭提纯用；本发明处理方法简单易行，有效去除废硅料中富含的金属杂质、氮化硅和碳化硅杂质，提升此类硅料的内在品质，达到高纯度硅料要求，增加经济效益，变废为宝。

Description

一种用于废硅料回收处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于废硅料回收处理方法，应用于多晶硅料可循环使用，涉及工序有料理打磨工序、清洗工序、多晶铸锭工序。
背景技术
多晶工序生产加工过程中，硅锭最上部为杂质富集区，一般会切除8-10mm作为一次废弃层，此部分硅料经过多晶铸锭炉提纯一次，产生的除中心晶砖外，其余部分作为二次废弃层，二次废弃层再经过多晶铸锭炉提纯一次，产生的除中心晶砖外，其余部分作为三次废弃层，一般三次废弃层部分包含靠近坩埚的边皮回收料部分，以及硅锭最上部杂质部分，及硅锭最下部杂质部分，其主要杂质有碳化硅、氮化硅以及金属杂质，此部分硅料作报废硅料处理，导致硅料一次利用率降低，成本上升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种用于废硅料回收处理方法，该处理方法简单易行，有效去除废硅料中富含的金属杂质、氮化硅和碳化硅杂质，提升此类硅料的内在品质，使得此类硅料的质量达到高纯度硅料要求，增加经济效益，使其达到变废为宝的目的。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种用于废硅料回收处理方法，回收处理的废硅料为三次废弃层部分包括靠近坩埚的边皮回收料部分、硅锭最上部杂质部分及硅锭最下部杂质部分，三次废弃层由多晶工序生产加工中硅锭最上部为杂质富集区切除8-10mm作为一次废弃层，此部分硅料经过多晶铸锭炉提纯一次，产生的除中心晶砖外，其余部分作为二次废弃层，二次废弃层再经过多晶铸锭炉提纯一次，产生的除中心晶砖外，其余部分作为三次废弃层；
该废硅料回收处理方法，具体包括以下步骤：
（1）三次废弃层靠近坩埚面边皮回收料部分，厚度在20-30mm，使用边皮头尾料自动打磨设备进行打磨，打磨深度为2mm，剥去表面一层，再人工辅助使用磨光机继续打磨；
（2）三次废弃层最上部杂质部分，厚度＞40mm，使用边皮头尾料自动打磨设备，打磨深度为2mm，剥去表面一层，一次打磨完成后，再使用机械打磨设备继续打磨，打磨深度设置2mm，再剥去表面一层，再人工辅助使用磨光机打磨；
（3）三次废弃层最下部杂质部分，厚度＞40mm，使用边皮头尾料自动打磨设备进行打磨，打磨深度设置为2mm，先剥去表面一层，，再人工辅助使用磨光机继续打磨；
（4）将步骤（1）、（2）及（3）中打磨好的硅料进行酸洗，酸洗后纯水中和漂洗至PH值为中性，烘干后包装入库；
（5）将步骤（4）处理好后的硅料配置30%与70%一次废弃层硅料经过多晶炉铸锭排杂提纯一次，提纯后的硅料作为可投炉硅料使用。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述用于废硅料回收处理方法中，步骤（3）进行酸洗时，酸液配比为47%浓度氢氟酸与68%浓度硝酸按质量比1:8配置，酸洗时间为20s。
本发明的有益效果是：
通过此打磨、提纯方法的改进，可以有效去除此类废硅料中富含的金属杂质、氮化硅和碳化硅杂质，提升此类硅料的内在品质，使得此类硅料的质量达到高纯度硅料要求，在原先报废处理的情况下增加公司的经济效益，使其达到变废为宝的目的。
本发明步骤（1）-（3）通过自动打磨设备进行深层打磨，解决了原先人工使用磨光机打磨存在的缺陷，将此部分原先处理不了的硅料达到可提纯利用，处理好的三次废弃层不能100%一炉提纯使用，需要与一次废弃层搭配后提纯使用。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种用于废硅料回收处理方法，回收处理的废硅料为三次废弃层部分包括靠近坩埚的边皮回收料部分、硅锭最上部杂质部分及硅锭最下部杂质部分，三次废弃层由多晶工序生产加工中硅锭最上部为杂质富集区切除8-10mm作为一次废弃层，此部分硅料经过多晶铸锭炉提纯一次，产生的除中心晶砖外，其余部分作为二次废弃层，二次废弃层再经过多晶铸锭炉提纯一次，产生的除中心晶砖外，其余部分作为三次废弃层；
该废硅料回收处理方法，具体包括以下步骤：
（1）三次废弃层靠近坩埚面边皮回收料部分，主要杂质为氮化硅和碳化硅颗粒多，厚度在20-30mm，使用边皮头尾料自动打磨设备进行打磨，打磨深度为2mm，剥去表面一层，跟踪发现可去除肉眼可见90%杂质，再人工辅助使用磨光机继续打磨，使用磨光机打磨去除剩下10%杂质，打磨至表面无肉眼可见非硅杂质，大大提升了硅料内在品质；
（2）三次废弃层最上部杂质部分主要为金属杂质以及氮化硅和碳化硅颗粒，厚度＞40mm，使用边皮头尾料自动打磨设备，打磨深度为2mm，剥去表面一层，一次打磨完成后，再使用边皮头尾料自动打磨设备继续打磨，打磨深度设置2mm，再剥去表面一层，跟踪后发现可去除肉眼可见95%杂质，再人工辅助使用磨光机打磨，去除剩下的5%的杂质，打磨至表面无肉眼可见非硅杂质，大大提升了硅料内在品质；
（3）三次废弃层最下部杂质部分主要为氮化硅和碳化硅颗粒，厚度＞40mm，使用边皮头尾料自动打磨设备进行打磨，打磨深度设置为2mm，先剥去表面一层，跟踪发现去除肉眼可见95%杂质，再人工辅助使用磨光机继续打磨去除剩下5%杂质，打磨至表面无肉眼可见非硅杂质，大大提升了硅料内在品质；
（4）将步骤（1）、（2）及（3）中打磨好的硅料进行酸洗，酸液配比为47%浓度氢氟酸与68%浓度硝酸按质量比1:8配置，酸洗时间为20s，酸洗后纯水中和漂洗至PH值为中性，烘干后包装入库；
（5）将步骤（4）处理好后的硅料配置30%与70%一次废弃层硅料经过多晶炉铸锭排杂提纯一次，提纯后的硅料作为可投炉硅料使用。
本实施例中使用的打磨设备采用现有设备。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于废硅料回收处理方法，其特征在于，回收处理的废硅料为三次废弃层部分包括靠近坩埚的边皮回收料部分、硅锭最上部杂质部分及硅锭最下部杂质部分，所述三次废弃层由多晶工序生产加工中硅锭最上部为杂质富集区切除8-10mm作为一次废弃层，此部分硅料经过多晶铸锭炉提纯一次，产生的除中心晶砖外，其余部分作为二次废弃层，二次废弃层再经过多晶铸锭炉提纯一次，产生的除中心晶砖外，其余部分作为三次废弃层；
该废硅料回收处理方法，具体包括以下步骤：
（1）三次废弃层靠近坩埚面边皮回收料部分，厚度在20-30mm，使用边皮头尾料自动打磨设备进行打磨，打磨深度为2mm，剥去表面一层，再人工辅助使用磨光机继续打磨；
（2）三次废弃层最上部杂质部分，厚度＞40mm，使用边皮头尾料自动打磨设备，打磨深度为2mm，剥去表面一层，一次打磨完成后，再使用机械打磨设备继续打磨，打磨深度设置2mm，再剥去表面一层，再人工辅助使用磨光机打磨；
（3）三次废弃层最下部杂质部分，厚度＞40mm，使用边皮头尾料自动打磨设备进行打磨，打磨深度设置为2mm，先剥去表面一层，再人工辅助使用磨光机继续打磨；
（4）将步骤（1）、（2）及（3）中打磨好的硅料进行酸洗，酸洗后纯水中和漂洗至PH值为中性，烘干后包装入库；
（5）将步骤（4）处理好后的硅料配置30%与70%一次废弃层硅料经过多晶炉铸锭排杂提纯一次，提纯后的硅料作为可投炉硅料使用。
2.根据权利要求1所述的用于废硅料回收处理方法，其特征在于：步骤（3）进行酸洗时，酸液配比为47%浓度氢氟酸与68%浓度硝酸按质量比1:8配置，酸洗时间为20s。
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