CN110205440A - 废硅泥再利用的处理方法 - Google Patents

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张弼程
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Abstract

本发明公开了一种废硅泥再利用的处理方法，其方法如下：(1)废硅泥：废硅泥成分为碳化硅，其中硅含量大于80％w/w，且不含切削油成分，含液量小于70％w/w；(2)混练：向该废硅泥中添加黏结剂进行混练，所添加的黏结剂含量小于2％w/w，混练时间为30～60分钟，该废硅泥与该黏结剂混练后得一均匀混合体；(3)成型造粒：将步骤(2)所得的该混合体经一热压成型装置加热加压塑型造粒，热压制程的温度范围为150℃～300℃，该热压制程的压力范围为5～20Mpa，造粒后得到颗粒大小为1cm～5cm的固化体；(4)干燥：将步骤(3)所得的该固化体经干燥装置进行20～60分钟的干燥，干燥温度为100℃～150℃；(5)冷却：干燥后的该固化体经冷却后，得含液量小于4％w/w的硅碇；如此，该硅碇用于钢铁业作为升温剂或还原剂，可使废硅泥资源化再利用。

Description

废硅泥再利用的处理方法
技术领域
本发明涉及一种废硅泥再利用的处理方法，特别涉及一种将废硅泥经处理后制成硅碇，可于钢铁业作为升温剂或还原剂使用。
背景技术
目前，废硅泥来源为半导体或太阳能晶圆厂经切割或研磨制程产生，而一般不含切削油的废硅泥其含液量大于80％，该废硅泥需先经过长时间的干燥后，使废硅泥中的含液量小于4％，再于干燥后的废硅泥中加入5～10％的黏结剂，均匀混合后再压制成硅碇，然而，现有的黏结剂添加量需较多才可使干燥后的废硅泥相互黏结，易影响硅碇的质量，且欲将废硅泥中的含液量降低至小于4％其干燥时间极长，故制成硅碇的速度极为缓慢。
发明内容
本发明的主要目的，是提供一种废硅泥再利用的处理方法，可将废硅泥再生为硅碇，可于钢铁业作为升温剂或还原剂使用。
本发明废硅泥再利用的处理方法，按照以下步骤进行：
(1)废硅泥：废硅泥成分为碳化硅，其中硅含量大于80％w/w，且不含切削油成分，含液量小于70％w/w；
(2)混练：向该废硅泥中添加黏结剂进行混练，所添加的黏结剂含量小于2％w/w，混练时间为30～60分钟，该废硅泥与该黏结剂混练后得一均匀混合体；
(3)成型造粒：将步骤(2)所得的该混合体经一热压成型装置加热加压塑型造粒，热压制程的温度范围为150℃～300℃，该热压制程的压力范围为5～20Mpa，造粒后得到颗粒大小为1cm～5cm的固化体；
(4)干燥：将步骤(3)所得的该固化体经干燥装置进行20～60分钟的干燥，干燥温度为100℃～150℃；
(5)冷却：干燥后的该固化体经冷却后，得到含液量小于4％w/w的硅碇。
本发明废硅泥再利用的处理方法，其中，该黏结剂为高分子聚合物。
本发明废硅泥再利用的处理方法，其中，该黏结剂为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、尼龙(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲醛(POM)、聚乙烯醇(PVA)、可塑性淀粉(PSM)、聚维酮(PVP)、聚乳酸(PLA)、ABS树脂、酚甲醛树脂、尿素树脂、环氧树脂或硅氧树脂其中的一或多种混合而成。
本发明废硅泥再利用的处理方法，其中，该热压成型装置为螺杆式、对辊式或柱塞式其中之一。
本发明废硅泥再利用的处理方法，其优点在于：可在较短时间内将废硅泥再生为硅碇，缩短制程工序及时间、增加产量，并可减少黏结剂的添加量，提升硅碇的质量，制成的硅碇可于钢铁业作为升温剂或还原剂使用，使废硅泥达到最佳的资源化再利用。
附图说明
图1所示为本发明实施例的流程图。
图2所示为本发明实施例废硅泥中不同黏结剂添加比例的硅碇强度图(一)。
图3所示为本发明实施例废硅泥中不同黏结剂添加比例的硅碇强度图(二)。
图4所示为本发明实施例废硅泥中不同黏结剂添加比例的硅碇强度图(三)。
具体实施方式
有关本发明为达上述的使用目的与功效，所采用的技术手段，兹举出较佳可行的实施例，并配合附图所示，详述如下：
废硅泥来源为半导体或太阳能晶圆厂经切割或研磨制程所产生，其成分为碳化硅，其中硅含量大于80％w/w，且该废硅泥中不含切削油(DEG、PG、PEG、矿物油)的成分，本发明的废硅泥再利用的处理方法，请参阅图1所示，其方法如下：
(1)废硅泥：废硅泥成分为碳化硅，其中硅含量大于80％w/w，且该废硅泥不含切削油成分，其含液量小于70％w/w；
(2)混练：将步骤(1)该废硅泥添加高分子聚合物的黏结剂进行混练，该黏结剂为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、尼龙(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲醛(POM)、聚乙烯醇(PVA)、可塑性淀粉(PSM)、聚维酮(PVP)、聚乳酸(PLA)、ABS树脂、酚甲醛树脂、尿素树脂、环氧树脂、硅氧树脂…等其中的一或多种混合而成，所添加的黏结剂含量小于2％w/w，混练时间为30～60分钟，该废硅泥与该黏结剂混练后得一均匀混合体；
(3)成型造粒：将步骤(2)所得的该混合体经一热压成型装置挤压塑型造粒，该热压成型装置为螺杆式或对辊式或柱塞式…等其中之一，于挤压成型过程中同时进行加热，该热压制程的温度范围为150℃～300℃，该热压制程的压力范围为5～20Mpa，可将高分子黏结剂融化嫁接在硅泥颗粒表面，使得不同硅泥颗粒之间能彼此黏合，再经由施加一定的压力成型后形成一特定形状的固化体，造粒后的该固化体颗粒大小为1cm～5cm；
(4)干燥：将步骤(3)所得的该固化体再经过干燥装置进行20～60分钟的干燥，干燥温度为100℃～150℃；
(5)成品：干燥后的该固化体再经冷却后，可得含液量小于4％w/w的硅碇。
以本发明废硅泥再利用的处理方法，分别以不同黏结剂的添加比例及不同温度来成型造粒，所得到的硅碇强度则不相同，其实施例如下：
实施例1：
向含液量60％w/w的废硅泥中添加入黏结剂，该黏结剂为20％w/w的PS、45％w/w的PSM、35％w/w的硅氧树脂的混合黏结剂，分别于废硅泥中加入0.5％w/w、1％、1.5％w/w及2％w/w的该混合黏结剂后，经混练40分钟后，在160℃的温度下施以5Mpa的压力挤压塑型造粒，造粒后的该固化体颗粒大小为1cm～5cm，造粒后的成型体经100℃干燥50分钟后冷却可得含液量小于4％w/w的硅碇成品，其硅碇强度如图2所示。
实施例2：
向含液量30％w/w的废硅泥中添加入黏结剂，该黏结剂为70％w/w的PE、25％w/w的PSM、5％w/w的PVP组成的混合黏结剂，分别于废硅泥中加入0.5％w/w、1％w/w、1.5％w/w及2％w/w的该混合黏结剂后，经混练40分钟后，在260℃的温度下施以5Mpa的压力挤压塑型造粒，造粒后的该固化体颗粒大小为1cm～5cm，造粒后的成型体经120℃干燥30分钟后冷却可得含液量小于4％w/w的硅碇成品，其硅碇强度如图3所示。
实施例3：
向含液量10％w/w的废硅泥中添加入黏结剂，该黏结剂为ABS树脂，分别于废硅泥中加入0.5％w/w、1％w/w、1.5％w/w及2％w/w的该黏结剂后，经混练40分钟后，在250℃的温度下施以5Mpa的压力挤压塑型造粒，造粒后的该固化体颗粒大小为1cm～5cm，造粒后的成型体经150℃干燥20分钟后冷却可得含液量小于4％w/w的硅碇成品，其硅碇强度如图4所示。
本发明的废硅泥再利用的处理方法，将不含切削油且其成分为碳化硅，硅含量为大于80％w/w、含液量小于70％w/w的废硅泥，在混练前无须先进行干燥，可减少工序及生产成本，利用热压成型装置在加热过程中辅以高压成型产生特定形状的固化体，可减少黏结剂的添加量及提升硅碇产品的质量，成型造粒后再进行干燥、冷却后即可制成含液量小于4％w/w的硅碇，可减少制造工序，增加制造速度及产量，该硅碇产品可于钢铁业作为升温剂或还原剂使用，可使废硅泥资源化再利用，极具环保效益。
上述实施例仅是针对本发明的较佳实施例进行具体说明而已，该实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，举凡其它未脱离本发明所揭示的技术手段下所完成的均等变化与修饰，均应包含于本发明所涵盖的申请专利范围中。

Claims (4)

1.一种废硅泥再利用的处理方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
(1)废硅泥：废硅泥成分为碳化硅，其中硅含量大于80％w/w，且不含切削油成分，含液量小于70％w/w；
(2)混练：向该废硅泥中添加黏结剂进行混练，所添加的黏结剂含量小于2％w/w，混练时间为30～60分钟，该废硅泥与该黏结剂混练后得一均匀混合体；
(3)成型造粒：将步骤(2)所得的该混合体经一热压成型装置加热加压塑型造粒，热压制程的温度范围为150℃～300℃，该热压制程的压力范围为5～20Mpa，造粒后得到颗粒大小为1cm～5cm的固化体；
(4)干燥：将步骤(3)所得的该固化体经干燥装置进行20～60分钟的干燥，干燥温度为100℃～150℃；
(5)冷却：干燥后的该固化体经冷却后，得到含液量小于4％w/w的硅碇。
2.如权利要求1所述的废硅泥再利用的处理方法，其特征在于，该黏结剂为高分子聚合物。
3.如权利要求2所述的废硅泥再利用的处理方法，其特征在于，该黏结剂为为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、尼龙(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲醛(POM)、聚乙烯醇(PVA)、可塑性淀粉(PSM)、聚维酮(PVP)、聚乳酸(PLA)、ABS树脂、酚甲醛树脂、尿素树脂、环氧树脂或硅氧树脂其中的一或多种混合而成。
4.如权利要求1所述的废硅泥再利用的处理方法，其特征在于，该热压成型装置为螺杆式、对辊式或柱塞式其中之一。
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