JP2012020920A - Method of recovering silicon - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコンウエハ、ICチップの製造等において排出され回収されたシリコンくずを利用に供される形態にしてシリコンを回収するシリコン回収方法に関する。 The present invention relates to a silicon recovery method for recovering silicon in a form in which silicon waste discharged and recovered in the manufacture of silicon wafers, IC chips, etc. is used.
シリコンウエハ、ICチップ等の製造過程においては、多量のシリコンくずが排出され、それらの大半が廃棄されている。シリコンくずとして廃棄される総量は、シリコンウエハ等製品になる総量よりも多いとされる。また、シリコンウエハ等の製造には多大なエネルギが消費されている。このような状態を改善するために、シリコンくずを再利用するための研究、開発が進められている。 In the manufacturing process of silicon wafers, IC chips and the like, a large amount of silicon waste is discharged and most of them are discarded. It is said that the total amount discarded as silicon scrap is larger than the total amount of products such as silicon wafers. Further, a great deal of energy is consumed in the production of silicon wafers and the like. In order to improve such a situation, research and development for reusing silicon scraps are underway.
例えば、特許文献１に、SiO2粒子とSiC粒子を含有したスラリー液に、アルキルスルホン酸及びアルキルスルホン酸ナトリウムからなる群より選ばれる１種または２種以上の捕収剤と、起泡剤とを配合すると共に、前記スラリー液の水素イオン濃度をpH2.0〜4.0の範囲に調節し、この状態でスラリー液中に微細気泡を上昇させることによって、捕収剤が吸着したSiC粒子を微細気泡とともに浮上させる一方、捕収剤が吸着しないSiO2粒子を沈降させて、SiO2粒子とSiC粒子とを分離するSiO2粒子とSiC粒子を分離する方法。 For example, in Patent Document 1, in a slurry liquid containing SiO 2 particles and SiC particles, one or more collectors selected from the group consisting of alkylsulfonic acid and sodium alkylsulfonate, a foaming agent, And adjusting the hydrogen ion concentration of the slurry liquid to a pH in the range of 2.0 to 4.0, and by raising the fine bubbles in the slurry liquid in this state, the SiC particles adsorbed by the collection agent are finely bubbled. while for floating with, ToOsamuzai is allowed to settle for SiO 2 particles not adsorbed, a method for separating the SiO 2 particles and SiC particles to separate and SiO 2 particles and SiC particles.
特許文献２に、二酸化珪素と、シリコンカーバイト、シリコンナイトライドまたはダイヤモンドの何れかを粒子状不純物として含む回収シリコンを、加熱してシリコン融液を得る融解工程と、前記シリコン融液を冷却して得られるシリコン塊を粉砕してシリコン粒を得る粉砕工程と、前記シリコン粒を酸溶液で洗浄して二酸化珪素を前記粒子状不純物とともに除去する酸洗浄工程と、を含むシリコンの精製方法が提案されている。そして、明細書に、融解工程において、融解温度は、酸化珪素を含むスラグを形成し易くするために、二酸化シリコンの融点以下が好ましく、雰囲気は、シリコンの酸化を抑えるため、真空または不活性ガス雰囲気が好ましいと記載されている。 Patent Document 2 discloses a melting step in which silicon dioxide and recovered silicon containing silicon carbide, silicon nitride, or diamond as particulate impurities are heated to obtain a silicon melt, and the silicon melt is cooled. Proposed a method for purifying silicon, comprising: a pulverizing step of pulverizing a silicon lump obtained to obtain silicon particles; and an acid cleaning step of cleaning the silicon particles with an acid solution to remove silicon dioxide together with the particulate impurities. Has been. In the specification, in the melting step, the melting temperature is preferably equal to or lower than the melting point of silicon dioxide in order to facilitate the formation of slag containing silicon oxide, and the atmosphere is vacuum or inert gas to suppress silicon oxidation. The atmosphere is preferred.
特許文献３には、シリコンの機械加工を行った際に発生する廃液から酸化シリコンを有するシリコン粉を含む粉末を分離する粉末分離工程と、減圧または不活性ガス雰囲気下の加熱容器中において前記粉末をシリコンの融点以上2000℃以下の温度に加熱し、シリコンが溶融した溶湯とする溶融工程と、前記溶湯に含まれる前記加熱容器の内壁または底に付着する粘度の高い酸化シリコンを前記加熱容器に残し、粘度の低いシリコン融液を冷却容器に出湯する出湯工程と、を備えるシリコン精製方法が提案されている。そして、明細書に、加熱容器の内壁等に付着した残留物をフッ酸、硝酸などの酸溶液、または、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ溶液で処理し、残留物に含まれるシリコン及び酸化シリコンを溶解、除去することによりシリコンカーバイト等の砥粒を回収できることが記載されている。 Patent Document 3 discloses a powder separation process for separating a powder containing silicon powder having silicon oxide from a waste liquid generated when silicon is machined, and the powder in a heating container under reduced pressure or an inert gas atmosphere. Is heated to a temperature not lower than the melting point of silicon and not higher than 2000 ° C. to obtain a molten metal in which silicon is melted, and high-viscosity silicon oxide adhering to the inner wall or bottom of the heating container contained in the molten metal is added to the heating container. There has been proposed a silicon refining method comprising a leaving step for leaving a molten silicon melt having a low viscosity in a cooling vessel. In the specification, the residue adhering to the inner wall of the heating container is treated with an acid solution such as hydrofluoric acid or nitric acid, or an alkali solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, and silicon contained in the residue It is described that abrasive grains such as silicon carbide can be recovered by dissolving and removing silicon oxide.
また、特許文献４に、不活性ガス雰囲気下、容器中で炭化珪素粒とシリコン粒とを含む混合物を第１温度に加熱してシリコン粒を溶融させ、次いで得られた溶融シリコンを含む融液を第２温度に保持し、次いで融液の上層部位に取り出し治具を浸漬して取り出し治具に炭化珪素を析出させ、析出した炭化珪素を回収し、かつ容器から精製された溶融シリコンを回収することにより炭化珪素とシリコンとを分離する炭化珪素とシリコンとの分離方法が提案されている。そして、上記第１温度は、シリコンを溶融させ得る温度であり、通常1500〜1700℃程度であるとされ、第２温度は、融液に浮遊物が形成され得る温度であり、通常1430〜1500℃程度とされる。 Patent Document 4 discloses that a mixture containing silicon carbide grains and silicon grains is heated to a first temperature in a container in an inert gas atmosphere to melt the silicon grains, and then the resulting melt containing the molten silicon is obtained. Is held at the second temperature, and then a take-out jig is immersed in the upper layer portion of the melt to deposit silicon carbide on the take-out jig, and the precipitated silicon carbide is recovered, and purified molten silicon is recovered from the container. Thus, a method for separating silicon carbide from silicon that separates silicon carbide from silicon has been proposed. The first temperature is a temperature at which silicon can be melted and is usually about 1500 to 1700 ° C., and the second temperature is a temperature at which suspended matter can be formed in the melt, and is usually 1430 to 1500. About ℃.
回収シリコンくずには、炭化珪素が含まれる場合が多く、炭化珪素をどのようにして回収するかが重要な問題であり、特許文献１〜４に示すように各種の提案がされている。しかし、特許文献１〜３に提案された回収方法は、多量の酸又はアルカリ溶液を使用しなければならないという問題がある。一方、特許文献４に提案された回収方法は、酸又はアルカリ溶液を使用しなくてもよいという利点があるが、炭化珪素を析出させつつ、これを回収しなければならないという作業効率上の問題がある。 Recovered silicon waste often contains silicon carbide, and how to recover silicon carbide is an important issue, and various proposals have been made as shown in Patent Documents 1 to 4. However, the recovery methods proposed in Patent Documents 1 to 3 have a problem that a large amount of acid or alkali solution must be used. On the other hand, the recovery method proposed in Patent Document 4 has an advantage that it is not necessary to use an acid or alkali solution, but it has a problem in work efficiency that it must be recovered while silicon carbide is precipitated. There is.
また、特許文献１に提案された回収方法は回収されたSiO2粒子をさらにシリコンに精製する工程を要し、特許文献２〜４に提案された回収方法は回収された炭化珪素をさらに精製、粉砕して利用可能な形態に処理しなければならないという問題がある。 Further, the recovery method proposed in Patent Document 1 requires a step of further purifying the recovered SiO 2 particles into silicon, and the recovery methods proposed in Patent Documents 2 to 4 further purify the recovered silicon carbide. There is the problem that it must be crushed and processed into a usable form.
また、将来ますますシリコンを使用する製品の増大が予想されている。省エネ及び資源保護の社会的要請に応えるためには、特許文献１〜４に提案された方法以上にさらに大量のシリコンくずを効率的に再生又は再利用に供する方法が求められている。 In addition, more and more products that use silicon are expected in the future. In order to meet social demands for energy saving and resource protection, a method for more efficiently reclaiming or reusing a larger amount of silicon waste than the methods proposed in Patent Documents 1 to 4 is required.
本発明は、このような従来のシリコン回収に関する問題点等に鑑み、回収シリコンくず、特に酸化珪素及び炭化珪素を含む回収シリコンくずからシリコンを効率的に再生して回収するシリコン回収方法を提供することを目的とする。また、回収シリコンくずをそのまま利用可能なフェロシリコンに再生させるシリコン回収方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a silicon recovery method that efficiently recovers and recovers silicon from recovered silicon waste, particularly recovered silicon waste containing silicon oxide and silicon carbide, in view of such problems related to conventional silicon recovery. For the purpose. It is another object of the present invention to provide a silicon recovery method for recycling recovered silicon waste to ferrosilicon that can be used as it is.
本発明者等は、従来のシリコン回収方法において酸又はアルカリ溶液に溶解されて廃棄されていた酸化珪素も再生シリコンとして回収することができ、また、炭化珪素も再生シリコンとして回収することができる好適な方法を見いだすことにより本発明を完成させた。すなわち、従来のシリコン回収方法がシリコンと酸化珪素又は炭化珪素をそれぞれ分離回収しようとする方法であるのに対し、本発明は、回収シリコンくず中のシリコン、酸化珪素及び炭化珪素のすべてを溶融スラグを介して化学反応を生じさせ、シリコン又はフェロシリコンとして回収する方法を見いだすことにより本発明を完成させた。 The present inventors can recover silicon oxide that has been dissolved and discarded in an acid or alkali solution in a conventional silicon recovery method, and can also recover silicon carbide as recycled silicon. The present invention was completed by finding a simple method. That is, while the conventional silicon recovery method is a method in which silicon and silicon oxide or silicon carbide are separately separated and recovered, the present invention provides all the silicon, silicon oxide, and silicon carbide in the recovered silicon waste as molten slag. The present invention has been completed by finding a method of generating a chemical reaction via the silicon and recovering it as silicon or ferrosilicon.
以下、本発明において、回収シリコンくずに含まれるシリコンウエハの削りくず等のシリコン粒子は酸化珪素皮膜を有しており、酸化珪素とは、SiO2のみならずSiOXにより表される広い概念のものをいう。炭化珪素とは、シリコンウエハの加工等において使用される砥粒の構成成分であり、SiCにより表されるものをいう。 Hereinafter, in the present invention, silicon particles shavings, etc. of the silicon wafer contained in the recovered silicon scraps has a silicon oxide film, a silicon oxide, a broad concept represented by SiO X not only SiO 2 Say things. Silicon carbide is a constituent component of abrasive grains used in processing silicon wafers and the like, and is expressed by SiC.
本発明に係るシリコン回収方法は、溶融スラグの基に、酸化珪素を含む回収シリコンくずをアーク放電により再溶解し、シリコンに再生させるシリコン回収方法であって、前記溶融スラグの温度が1750℃以上で再溶解を行うことにより実施される。 The silicon recovery method according to the present invention is a silicon recovery method in which recovered silicon waste containing silicon oxide is re-dissolved by arc discharge based on the molten slag and regenerated into silicon, and the temperature of the molten slag is 1750 ° C. or higher. By re-dissolving in
上記発明において、アーク放電は、炭素電極を利用したアーク放電であるのがよい。 In the above invention, the arc discharge is preferably arc discharge using a carbon electrode.
また、本発明に係るシリコン回収方法は、溶融スラグの基に、酸化珪素及び炭化珪素を含む回収シリコンくずをアーク放電により再溶解し、シリコンに再生させるシリコン回収方法であって、前記溶融スラグの温度が1750℃以上で再溶解を行うことにより実施される。 Further, the silicon recovery method according to the present invention is a silicon recovery method in which recovered silicon waste containing silicon oxide and silicon carbide is re-dissolved by arc discharge based on the molten slag, and is regenerated into silicon. This is performed by re-dissolving at a temperature of 1750 ° C or higher.
上記発明において、溶融スラグは、CaO及びSiO2を主要成分とし、CaOとSiO2が質量比でCaO／SiO2＝0.1〜4.0とするものであるのがよい。 In the above-mentioned invention, the molten slag is preferably composed of CaO and SiO 2 as main components, and CaO / SiO 2 at a mass ratio of CaO / SiO 2 = 0.1 to 4.0.
また、本発明に係るシリコン回収方法は、CaO及びSiO2を主要成分とする溶融スラグの基に、酸化珪素又は酸化珪素及び炭化珪素含む回収シリコンくずと鉄材をアーク放電により再溶解し、フェロシリコンに再生させることにより実施される。 Further, the silicon recovery method according to the present invention is based on a molten slag mainly composed of CaO and SiO 2 , and the recovered silicon waste containing silicon oxide or silicon oxide and silicon carbide and the iron material are re-dissolved by arc discharge, and ferrosilicon It is carried out by making it play.
本発明によれば、回収シリコンくず、特に酸化珪素及び炭化珪素を含む回収シリコンくずからシリコンを効率的、経済的に再生シリコンとして回収することができる。また、回収シリコンくずをそのまま利用可能なフェロシリコンに再生させることができる。 According to the present invention, silicon can be efficiently and economically recovered as recycled silicon from recovered silicon waste, particularly recovered silicon waste containing silicon oxide and silicon carbide. Further, the recovered silicon waste can be regenerated into ferrosilicon that can be used as it is.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。本発明に係るシリコン回収方法は、溶融スラグの基に、酸化珪素あるいは酸化珪素及び炭化珪素を含む回収シリコンくずをアーク放電により再溶解することによってシリコンに再生させる方法であり、その溶融スラグの温度が1750℃以上の温度でシリコンくずの再溶解が行われる方法である。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. The silicon recovery method according to the present invention is a method of regenerating silicon by remelting recovered silicon waste containing silicon oxide or silicon oxide and silicon carbide by arc discharge based on the molten slag, and the temperature of the molten slag. Is a method in which silicon scrap is remelted at a temperature of 1750 ° C. or higher.
例えば、本シリコン回収方法は、図１示すように、還元性雰囲気のアーク炉において電極のアーク放電によって加熱・溶解され1750℃以上の温度に保持された溶融スラグに、回収シリコンくずを投入することによって実施される。還元性雰囲気を形成するには、アーク炉の電極は炭素電極を使用するのがよい。アーク電極下に投入された回収シリコンくずのうち酸化珪素皮膜を有するシリコン粒子は、溶融スラグ中に溶解し、液状の酸化珪素と液状のシリコンに分離される。このとき、本発明においては、溶融スラグの比重が液状のシリコンより大きくされており、液状のシリコンを溶融スラグの上面に溜まらせて再生シリコンとして回収する。液状シリコンは、還元性雰囲気にあるので酸化が防止される。一方、液状の酸化珪素については、溶融スラグ中において以下に説明する炭化珪素の炭素成分又は還元性雰囲気を形成する炭素成分によって還元し、シリコンとして回収する。 For example, in the present silicon recovery method, as shown in FIG. 1, the recovered silicon waste is put into molten slag that is heated and melted by arc discharge of electrodes in a reducing atmosphere arc furnace and maintained at a temperature of 1750 ° C. or higher. Implemented by: In order to form a reducing atmosphere, a carbon electrode is preferably used as the electrode of the arc furnace. Of the recovered silicon scrap put under the arc electrode, silicon particles having a silicon oxide film are dissolved in molten slag and separated into liquid silicon oxide and liquid silicon. At this time, in the present invention, the specific gravity of the molten slag is made larger than that of liquid silicon, and the liquid silicon is collected on the upper surface of the molten slag and recovered as recycled silicon. Since liquid silicon is in a reducing atmosphere, oxidation is prevented. On the other hand, the liquid silicon oxide is reduced in the molten slag by a carbon component of silicon carbide described below or a carbon component forming a reducing atmosphere, and recovered as silicon.
このような酸化珪素皮膜を有するシリコン粒子に対し、回収シリコンくずに含まれる炭化珪素粒子は、溶融スラグの比重が炭化珪素の比重より小さくされており、溶融スラグ中に浮遊・沈積する。そして、炭化珪素粒子は、最終的に溶融スラグ中の酸素との反応によりシリコンとして再生させる。 In contrast to silicon particles having such a silicon oxide film, silicon carbide particles contained in recovered silicon scrap have a specific gravity of molten slag smaller than that of silicon carbide, and float and deposit in the molten slag. The silicon carbide particles are finally regenerated as silicon by reaction with oxygen in the molten slag.
このように回収シリコンくずからシリコンを再生させるには、溶融スラグは、CaO及びSiO2を主要成分とするものがよい。これにより、溶融スラグ、シリコン及び炭化珪素の比重差を利用して、液状のシリコンを溶融スラグの上面に溜まらせることができ、炭化珪素粒子を溶融スラグ中に浮遊・沈積させることができる。そして、溶融スラグ中において炭化珪素を酸化させ、最終的に再生シリコンとして回収することができる。なお、溶融スラグは、CaO及びSiO2を主要成分とするものであれば、一般的にそれらの不純物として含まれるFeO、Fe2O3、Al2O3、MgOが含まれるものであっても良い。 Thus, in order to regenerate silicon from recovered silicon waste, the molten slag preferably contains CaO and SiO 2 as main components. Thus, by utilizing the specific gravity difference between the molten slag, silicon and silicon carbide, liquid silicon can be accumulated on the upper surface of the molten slag, and silicon carbide particles can be floated and deposited in the molten slag. Then, silicon carbide can be oxidized in the molten slag and finally recovered as recycled silicon. In addition, if molten slag contains CaO and SiO 2 as main components, FeO, Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , and MgO that are generally contained as impurities are also included. good.
溶融スラグを形成させるCaO等は、特に限定されず市販のものを使用することができる。例えば、CaOは園芸用の石灰を使用することができ、SiO2は一般に市販されている珪砂を使用することができる。 CaO etc. which form a molten slag are not specifically limited, A commercially available thing can be used. For example, lime for gardening can be used for CaO, and commercially available silica sand can be used for SiO 2 .
溶融スラグの温度は、上述のように、1750℃以上とする。この温度においては、酸化珪素皮膜を有するシリコン粒子を溶解させることができ、また、炭化珪素粒子の酸化反応を起こさせることができる。炭化珪素粒子の酸化反応を促進させるためには、溶融スラグの温度は1850℃以上がよく、さらには2000℃以上がよい。しかしながら、溶融スラグの上面に溜まった再生シリコンの蒸発損失等を考慮すると、溶融スラグの温度は2600℃以下とするのがよい。 The temperature of the molten slag is 1750 ° C. or higher as described above. At this temperature, silicon particles having a silicon oxide film can be dissolved, and an oxidation reaction of silicon carbide particles can be caused. In order to promote the oxidation reaction of the silicon carbide particles, the temperature of the molten slag is preferably 1850 ° C. or higher, and more preferably 2000 ° C. or higher. However, considering the evaporation loss of the regenerated silicon accumulated on the upper surface of the molten slag, the temperature of the molten slag is preferably 2600 ° C. or lower.
上記のような条件を満たす溶融スラグとして、CaO及びSiO2を主要成分とするスラグにおいて、CaOとSiO2との成分比を質量比でCaO／SiO2＝0.1〜4.0とするものを使用することができる。上記スラグにおいて、CaO量が多くなるとスラグの融点が高くなるので、CaO量は８0%以下であるのがよく、SiO2量が90%を越えるとアーク放電しにくくなるのでSiO2量は90%以下であるのがよい。 As a molten slag that satisfies the above conditions, a slag containing CaO and SiO 2 as main components and using a component ratio of CaO and SiO 2 with a mass ratio of CaO / SiO 2 = 0.1 to 4.0 should be used. Can do. In the above slag, the melting point of the slag increases as the amount of CaO increases. Therefore, the amount of CaO should be 80% or less. If the amount of SiO 2 exceeds 90%, arc discharge is difficult, so the amount of SiO 2 is 90%. It should be:
以上、回収シリコンくずが酸化珪素を含むもの、または、酸化珪素及び炭化珪素を含むものである場合のシリコン回収方法について説明した。本発明に係るシリコン回収方法は、上記のシリコン回収方法に限定されない。例えば、再生シリコンとしてでなく、フェロシリコンとして回収することもできる。この場合は、高品位のフェロシリコンを経済的に製造することができる。 The silicon recovery method in the case where the recovered silicon waste contains silicon oxide or contains silicon oxide and silicon carbide has been described above. The silicon recovery method according to the present invention is not limited to the silicon recovery method described above. For example, it can be recovered not as recycled silicon but as ferrosilicon. In this case, high quality ferrosilicon can be produced economically.
回収シリコンくずをフェロシリコンとして回収する場合は、溶融スラグはCaO及びSiO2を主要成分とするが、FeO、Fe2O3等を含ませてもよい。また、Fe及びSi成分が、フェロシリコンの組成になるように、回収シリコンくずに鉄くず等の鉄材を含ませるのがよい。 When the recovered silicon waste is recovered as ferrosilicon, the molten slag contains CaO and SiO 2 as main components, but may contain FeO, Fe 2 O 3 and the like. Moreover, it is good to contain iron materials, such as iron scrap, in the collection | recovery silicon waste so that Fe and Si component may become a composition of ferrosilicon.
CaO及びSiO2を主要成分とする溶融スラグにSiC及びSiO2粉末を投入して、シリコンに再生させる溶解試験を行った。CaO粉末及びSiO2粉末は、市販されているものを使用した。SiC粉末は、冶金用に一般的に市販されているものを使用した。溶解は、炭素電極を用いた小型アーク炉を使用した。なお、SiC粉末は、アーク放電の開始、安定化に有効であった。 A dissolution test was performed in which SiC and SiO 2 powders were introduced into molten slag containing CaO and SiO 2 as main components and regenerated into silicon. Commercially available CaO powder and SiO 2 powder were used. As the SiC powder, a commercially available product for metallurgy was used. For melting, a small arc furnace using a carbon electrode was used. The SiC powder was effective in starting and stabilizing arc discharge.
先ず、CaO粉末300gとSiO2粉末300gとを混合したものを炉底におき、その上にSiC粉末400gを投入してアーク放電を発生させ溶融スラグを形成させた。その後、CaO粉末300g、SiO2粉末300g及びSiC粉末700gを混合したものを電極下に投入した。1800℃×10min保持後、冷却して試料を作製し、走査電子顕微鏡により分析試験を行った。 First, a mixture of 300 g of CaO powder and 300 g of SiO 2 powder was placed on the furnace bottom, and 400 g of SiC powder was added thereon to generate arc discharge to form molten slag. Thereafter, a mixture of 300 g of CaO powder, 300 g of SiO 2 powder and 700 g of SiC powder was put under the electrode. After holding at 1800 ° C. × 10 min, the sample was cooled to prepare an analytical test using a scanning electron microscope.
図１は、走査電子顕微鏡による分析試験の結果を示す。図１（ａ）は反射電子（BSE）像を示し、図１（ｂ）はSi成分の分布、図１（ｃ）はC成分の分布を示す。図１によると、炭化珪素SiC粒子の周囲にSiが分布しており、SiCからシリコン（Si）が再生されたものと解される。なお、本例の場合は、SiC粒子の粒子径が大きすぎたか、溶融スラグの温度が低すぎたおそれがある。 FIG. 1 shows the results of an analytical test using a scanning electron microscope. FIG. 1A shows a backscattered electron (BSE) image, FIG. 1B shows the distribution of the Si component, and FIG. 1C shows the distribution of the C component. According to FIG. 1, it is understood that Si is distributed around the silicon carbide SiC particles, and silicon (Si) is regenerated from SiC. In the case of this example, there is a possibility that the particle diameter of the SiC particles is too large or the temperature of the molten slag is too low.
実施例１に続いて、CaO及びSiO2を主要成分とする溶融スラグに回収シリコンくず（太陽電池用シリコンウエハの切削くず（Si切削くず））及び鉄材を投入してフェロシリコンに再生させる溶解試験を行った。鉄材は0.2C%鋼板を使用した。スラグの形成に使用したCaO及びSiO2粉末は、実施例１と同様なものを使用した。 Following Example 1, the molten silicon slag containing CaO and SiO 2 as the main components, recovered silicon scrap (cutting scraps of silicon wafers for solar cells (Si cutting scraps)) and iron material, and a melting test for regenerating to ferrosilicon Went. The iron material was a 0.2C% steel plate. The same CaO and SiO 2 powders as used in Example 1 were used for forming the slag.
CaO粉末300gとSiO2粉末300gとを混合したものを炉底におき、その上にSiC粉末400gを投入してアーク放電を発生させ溶解スラグを形成させた。その後、鉄部材100g、Si切削くず300gを混合したものを電極下に投入した。初期通電時にSiC粉末を200g追加し、溶融状態になってからSi切削くず100gを追加し、最後にCaO粉末100gとSiO2粉末100gを追加した。1800℃×10min保持後、冷却して試料を作製し、蛍光X線分析装置により成分分析を行った。 A mixture of 300 g of CaO powder and 300 g of SiO 2 powder was placed on the furnace bottom, and 400 g of SiC powder was added thereon to generate arc discharge to form molten slag. Thereafter, a mixture of 100 g of an iron member and 300 g of Si cutting waste was put under the electrode. At the time of initial energization, 200 g of SiC powder was added, 100 g of Si cutting waste was added after the molten state was reached, and finally 100 g of CaO powder and 100 g of SiO 2 powder were added. After maintaining at 1800 ° C. for 10 minutes, the sample was cooled to prepare a sample, and component analysis was performed using a fluorescent X-ray analyzer.
表１に、成分分析結果を示す。表１によると、フェロシリコンが形成されていることが分かる。なお、目視観察によるとフェロシリコンはスラグ下に沈殿した状態をしており、フェロシリコンとスラグの比重差を表していることが確認された。 Table 1 shows the component analysis results. According to Table 1, it can be seen that ferrosilicon is formed. According to visual observation, ferrosilicon was in a state of being deposited under the slag, and it was confirmed that it represents a specific gravity difference between ferrosilicon and slag.
Claims (5)
前記溶融スラグの温度が1750℃以上で再溶解を行うシリコン回収方法。 Recovered silicon scrap containing silicon oxide based on molten slag is re-dissolved by arc discharge and regenerated into silicon,
A silicon recovery method in which remelting is performed at a temperature of the molten slag of 1750 ° C or higher.
前記溶融スラグの温度が1750℃以上で再溶解を行うシリコン回収方法。 Recovered silicon waste containing silicon oxide and silicon carbide based on molten slag is re-dissolved by arc discharge and regenerated into silicon,
A silicon recovery method in which remelting is performed at a temperature of the molten slag of 1750 ° C or higher.
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2010
- 2010-07-18 JP JP2010162357A patent/JP2012020920A/en active Pending
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