JP2015139861A - Coolant recycling method and recycled coolant intermediate product - Google Patents

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一真 井上
延藤 芳樹
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coolant recycling method that enables silicon chip to be sufficiently separated from used coolant in a short period of time.SOLUTION: There is provided the coolant recycling method for separating silicon chip generated when a silicon material is cut, from a used coolant containing the silicon chip. The coolant recycling method comprises an addition step of adding a polymer coagulant to the used coolant so that the silicon chip may coagulate and a recycling step of obtaining a recycled coolant by separating the coagulated silicon chip.

Description

本発明はクーラント再生方法および再生クーラント中間生成物に関する。より詳細には、シリコン材料を切断する際に生じるシリコン切削屑を含む使用済クーラントから、シリコン切削屑を分離して再生クーラントを得るためのクーラント再生方法および再生クーラントを得る過程において生成される再生クーラント中間生成物に関する。   The present invention relates to a coolant regeneration method and a regeneration coolant intermediate product. More specifically, the coolant regeneration method for separating the silicon cutting waste from the used coolant including the silicon cutting waste generated when the silicon material is cut to obtain the regenerated coolant, and the regeneration generated in the process of obtaining the regenerated coolant. It relates to a coolant intermediate product.

従来、半導体素子等の各種製品には、シリコン材料が使用されている。シリコン材料は、一般的に塊状(シリコンインゴット)であり、製品毎に規定されたサイズに切断して使用される。シリコン材料の切断には、たとえば極細のワイヤーを備えるワイヤーソー切断装置が使用される。この際、ワイヤーがなめらかにシリコン材料を切断でき、かつ、切断時に発生する摩擦熱を効率的に除去するために、クーラントが併用される。クーラントは、主に有機溶媒からなり、ワイヤーとシリコン材料との接触部位に連続的に供給され、ワイヤーの動作をなめらかにしつつ、発生した摩擦熱を除去する。使用済クーラントには、シリコン材料の切断時に生じた微細なシリコン切削屑が含まれる。   Conventionally, silicon materials are used in various products such as semiconductor elements. The silicon material is generally in the form of a lump (silicon ingot) and is used after being cut into a size defined for each product. For the cutting of the silicon material, for example, a wire saw cutting device having an ultrafine wire is used. At this time, the coolant is used in combination so that the wire can smoothly cut the silicon material and efficiently remove the frictional heat generated during the cutting. The coolant is mainly composed of an organic solvent, and is continuously supplied to the contact portion between the wire and the silicon material to remove the generated frictional heat while smoothing the operation of the wire. The used coolant contains fine silicon chips generated when the silicon material is cut.

低コスト化を図るため、使用済クーラントは再利用される。具体的には、使用済クーラントの回収後に、シリコン切削屑が分離される。シリコン切削屑が分離された使用済クーラントは、再生クーラントとして再利用される。特許文献1には、分離設備(膜ろ過装置)を用いて、使用済クーラントからシリコン切削屑を分離する技術が提案されている。   The used coolant is reused to reduce costs. Specifically, silicon scraps are separated after the used coolant is collected. The used coolant from which the silicon chips are separated is reused as a regenerated coolant. Patent Document 1 proposes a technique for separating silicon cutting waste from used coolant using a separation facility (membrane filtration device).

特開2011−173227号公報JP 2011-173227 A

しかしながら、微細なシリコン切削屑は、分離設備に不具合(たとえば膜ろ過装置におけるフィルタの目詰まり)を引き起こしやすく、分離速度を低下させやすい。そのため、特許文献1に開示された技術によれば、クーラント中に分散した微細なシリコン切削屑を充分に分離するために長時間を要するという問題がある。   However, fine silicon scraps are liable to cause problems in the separation equipment (for example, clogging of the filter in the membrane filtration device) and easily reduce the separation speed. Therefore, according to the technique disclosed in Patent Document 1, there is a problem that it takes a long time to sufficiently separate the fine silicon cuttings dispersed in the coolant.

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、短時間のうちに、使用済クーラントからシリコン切削屑を充分に分離することができるクーラント再生方法および再生クーラント中間生成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and provides a coolant regeneration method and a regeneration coolant intermediate product capable of sufficiently separating silicon cutting waste from spent coolant in a short time. The purpose is to provide.

上記課題を解決する本発明の一局面のクーラント再生方法は、シリコン材料を切断する際に生じたシリコン切削屑を含む使用済クーラントから、前記シリコン切削屑を分離するクーラント再生方法であって、前記シリコン切削屑が凝集するように、高分子凝集剤を前記使用済クーラントに添加する添加工程と、凝集した前記シリコン切削屑を分離して再生クーラントを得る再生工程と、を含む。   The coolant regeneration method of one aspect of the present invention that solves the above-described problem is a coolant regeneration method that separates the silicon cutting waste from used coolant containing silicon cutting waste generated when the silicon material is cut. An addition step of adding a polymer flocculant to the used coolant so that silicon chips are aggregated, and a regeneration step of separating the aggregated silicon chips and obtaining a recycled coolant are included.

このようなクーラント再生方法によれば、シリコン切削屑は、添加工程において、高分子凝集剤によって凝集が促され、径が大きくなる。凝集したシリコン切削屑は、凝集前の微細なシリコン切削屑よりも、種々の分離方法(たとえば遠心分離操作やろ過操作等)により、使用済クーラントから分離されやすい。その結果、本発明に係るクーラント再生方法によれば、再生クーラントが得られやすい。また、本発明に係るクーラント再生方法によれば、凝集したシリコン切削屑は、凝集前の微細なシリコン切削屑と比べて、分離設備の不具合(たとえばろ過装置におけるフィルタの目詰まり)を引き起こしにくい。そのため、クーラント再生方法によれば、再生に要する時間は、短縮化される。   According to such a coolant recycling method, the silicon cutting waste is agglomerated by the polymer flocculant in the addition step, and the diameter increases. Aggregated silicon chips are more easily separated from the used coolant by various separation methods (for example, a centrifugal separation operation and a filtration operation) than fine silicon chips before aggregation. As a result, according to the coolant regeneration method according to the present invention, it is easy to obtain a regeneration coolant. Moreover, according to the coolant regeneration method according to the present invention, the agglomerated silicon cutting waste is less likely to cause a malfunction of the separation equipment (for example, clogging of the filter in the filtration device) than the fine silicon cutting waste before aggregation. Therefore, according to the coolant regeneration method, the time required for regeneration is shortened.

上記構成において、前記高分子凝集剤は、窒素を含有する窒素含有高分子凝集剤であることが好ましい。   In the above configuration, the polymer flocculant is preferably a nitrogen-containing polymer flocculant containing nitrogen.

このような構成によれば、シリコン切削屑は、凝集されやすい。そのため、シリコン切削屑は、再生工程において使用済クーラントから分離されやすい。   According to such a configuration, the silicon cutting waste is easily aggregated. Therefore, the silicon cutting waste is easily separated from the used coolant in the regeneration process.

上記構成において、前記窒素含有高分子凝集剤は、ポリエチレンイミンまたはポリアクリルアミドのうち少なくともいずれか一方であることが好ましい。   In the above configuration, the nitrogen-containing polymer flocculant is preferably at least one of polyethyleneimine and polyacrylamide.

このような構成によれば、シリコン切削屑は、より凝集されやすい。そのため、シリコン切削屑は、再生工程において使用済クーラントからより分離されやい。   According to such a configuration, the silicon cutting waste is more easily aggregated. Therefore, silicon cutting waste is easily separated from the used coolant in the regeneration process.

上記構成において、前記高分子凝集剤は、前記使用済クーラントに対して100〜2000ppmとなるように添加されることが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable that the said polymer flocculent is added so that it may become 100-2000 ppm with respect to the said used coolant.

このような構成によれば、シリコン切削屑は、凝集されやすい。そのため、シリコン切削屑は、再生工程において使用済クーラントから分離されやすい。   According to such a configuration, the silicon cutting waste is easily aggregated. Therefore, the silicon cutting waste is easily separated from the used coolant in the regeneration process.

上記構成において、前記再生工程は、ろ過工程または遠心分離工程のうち少なくともいずれか一方の工程を含み、前記ろ過工程は、前記使用済クーラントをろ過して、ろ過液と濃縮液とに分離する工程であり、前記遠心分離工程は、前記使用済クーラントを遠心分離して固形分と希釈液とに分離する工程であることが好ましい。   The said structure WHEREIN: The said reproduction | regeneration process contains at least any one process of a filtration process or a centrifugation process, The said filtration process filters the said used coolant, and is the process of isolate | separating into a filtrate and a concentrate. The centrifugation step is preferably a step of centrifuging the used coolant to separate it into a solid content and a diluent.

このような構成によれば、凝集したシリコン切削屑は、ろ過工程または遠心分離工程により分離される。シリコン切削屑は、ろ過工程により分離される場合には、濃縮液中に主に存在し、ろ過液からは分離されている。そのため、ろ過液は、再生クーラントとして使用することができる。また、シリコン切削屑は、遠心分離工程により分離される場合には、固形分中に主に存在し、希釈液からは分離されている。そのため、希釈液は、再生クーラントとして使用することができる。   According to such a configuration, the agglomerated silicon cutting waste is separated by a filtration process or a centrifugal separation process. When silicon cutting waste is separated by a filtration step, it is mainly present in the concentrate and is separated from the filtrate. Therefore, the filtrate can be used as a regeneration coolant. Moreover, when silicon | silicone cutting waste is isolate | separated by a centrifugation process, it exists mainly in solid content and is isolate | separated from the dilution liquid. Therefore, the diluted solution can be used as a regeneration coolant.

上記構成において、前記再生工程は、前記ろ過工程と前記遠心分離工程との両方の工程を含み、前記使用済クーラントの一部に対して前記ろ過工程を行い、残部に対して前記遠心分離工程を行うことが好ましい。   In the above configuration, the regeneration step includes both the filtration step and the centrifugal separation step, the filtration step is performed on a part of the used coolant, and the centrifugal separation step is performed on the remainder. Preferably it is done.

このような構成によれば、ろ過工程だけでなく遠心分離工程によっても使用済クーラントから凝集したシリコン切削屑が分離される。ここで、ろ過工程によれば、凝集したシリコン切削屑は高度に分離されやすい。しかしながら、上記のとおり、ろ過工程では、ろ過装置のフィルタの目詰まりが引き起こされるならば、再生に要する時間が長くなる虞がある。そのため、このように使用済クーラントの一部を遠心分離工程に送ることにより、ろ過工程に送られる使用済クーラントの量を減らすことができる。その結果、ろ過装置のフィルタの目詰まりがより起こりにくく、再生に要する時間が短縮化されやすい。   According to such a structure, the silicon | silicone cutting waste aggregated from the used coolant is isolate | separated not only by a filtration process but a centrifugation process. Here, according to the filtration process, the agglomerated silicon cutting waste is easily separated. However, as described above, in the filtration step, if the filter of the filtration device is clogged, the time required for regeneration may be increased. Therefore, by sending a part of the used coolant to the centrifugal separation process in this way, the amount of the used coolant sent to the filtration process can be reduced. As a result, the filter of the filtration device is less likely to be clogged, and the time required for regeneration is likely to be shortened.

上記構成において、前記再生工程は、前記ろ過工程と前記遠心分離工程との両方の工程を含み、前記遠心分離工程の後に、該遠心分離工程を経て得られた前記希釈液に対して前記ろ過工程を行うことが好ましい。   In the above configuration, the regeneration step includes both steps of the filtration step and the centrifugation step, and the filtration step is performed on the diluted solution obtained through the centrifugation step after the centrifugation step. It is preferable to carry out.

このような構成によれば、シリコン切削屑は、あらかじめ遠心分離工程により分離され、その後、ろ過工程によりさらに分離される。また、シリコン切削屑は、ろ過工程前に分離されているため、ろ過工程においてろ過装置のフィルタの目詰まりを起こしにくい。   According to such a structure, silicon | silicone cutting waste is isolate | separated previously by a centrifugation process, and is further isolate | separated further by the filtration process after that. Moreover, since silicon | silicone cutting waste is isolate | separated before the filtration process, it is hard to raise | generate clogging of the filter of a filtration apparatus in a filtration process.

上記構成において、前記再生工程は、前記ろ過工程を経て得られた前記濃縮液に対して再度実施されることが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable that the said reproduction | regeneration process is implemented again with respect to the said concentrate obtained through the said filtration process.

このような構成によれば、濃縮液に対して、再度の再生工程において、遠心分離工程またはろ過工程が行われる。その結果、シリコン切削屑は、使用済クーラントから高度に分離されやすい。また、回収される再生クーラントの量が増え、リサイクル効率が向上する。   According to such a structure, a centrifugation process or a filtration process is performed with respect to a concentrate in the reproduction | regeneration process again. As a result, silicon chips are easily separated from the used coolant. In addition, the amount of recovered coolant to be recovered increases, and the recycling efficiency is improved.

上記構成において、前記再生工程は、前記遠心分離工程を経て得られた前記希釈液に対して再度実施されることが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable that the said reproduction | regeneration process is implemented again with respect to the said dilution liquid obtained through the said centrifugation process.

このような構成によれば、再度の再生工程において、使用済クーラントは、希釈液と混合され、流動性が増す。そのため、再度の再生工程におけるろ過工程は、円滑に実施されやすい。   According to such a configuration, in the second regeneration step, the used coolant is mixed with the diluent and the fluidity is increased. Therefore, the filtration process in the re-generation process is easily performed smoothly.

上記構成において、前記ろ過工程では、前記使用済クーラントが膜ろ過されることが好ましい。   The said structure WHEREIN: It is preferable that the said used coolant is membrane-filtered at the said filtration process.

このような構成によれば、ろ過工程において、凝集したシリコン切削屑は高度に分離されやすい。また、膜ろ過の際に使用される膜は、逆洗等により容易に再生されやすく、メンテナンス性が優れる。   According to such a configuration, the agglomerated silicon cutting waste is easily separated in the filtration step. Moreover, the membrane used in membrane filtration is easily regenerated by backwashing or the like, and has excellent maintainability.

本発明の他の一局面の再生クーラント中間生成物は、シリコン材料を切断する際に生じたシリコン切削屑を含む使用済クーラントから、前記シリコン切削屑を分離して再生クーラントを得る過程で生成され、前記使用済クーラントと、前記シリコン切削屑を凝集させる高分子凝集剤とを含む。   The regenerated coolant intermediate product according to another aspect of the present invention is generated in a process of separating the silicon cutting waste from the used coolant containing silicon cutting waste generated when the silicon material is cut to obtain regenerated coolant. The used coolant and a polymer flocculant that agglomerates the silicon cutting waste.

このような再生クーラント中間生成物によれば、シリコン切削屑は、高分子凝集剤により凝集が促され、径が大きくなる。凝集したシリコン切削屑は、凝集前の微細なシリコン切削屑よりも、種々の分離方法(たとえば遠心分離操作やろ過操作等)により使用済クーラントから分離されやすい。その結果、本発明に係る再生クーラント中間生成物によれば、再生クーラントが得られやすい。また、本発明に係る再生クーラント中間生成物によれば、含まれるシリコン切削屑の平均粒子径が、凝集前の微細なシリコン切削屑よりも大きいため、分離設備の不具合(たとえばろ過装置におけるフィルタの目詰まり)を引き起こしにくい。そのため、このような再生クーラント中間生成物を用いて再生クーラントを得る過程において、再生に要する時間は、短縮化される。   According to such a regenerated coolant intermediate product, the silicon cutting waste is promoted to be aggregated by the polymer flocculant, and the diameter becomes large. Aggregated silicon chips are more easily separated from the used coolant by various separation methods (for example, a centrifugal separation operation and a filtration operation) than fine silicon chips before aggregation. As a result, according to the regenerated coolant intermediate product according to the present invention, regenerated coolant is easily obtained. In addition, according to the regenerated coolant intermediate product according to the present invention, since the average particle diameter of the silicon cutting waste contained is larger than that of the fine silicon cutting waste before agglomeration, the malfunction of the separation equipment (for example, the filter in the filtering device) It is difficult to cause clogging. Therefore, in the process of obtaining the regenerated coolant using such a regenerated coolant intermediate product, the time required for regeneration is shortened.

本発明によれば、短時間のうちに、使用済クーラントからシリコン切削屑を充分に分離することができるクーラント再生方法および再生クーラント中間生成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coolant regeneration method and the regeneration coolant intermediate product which can fully isolate | separate silicon cutting waste from a used coolant within a short time can be provided.

本発明の第1の実施形態のクーラント再生方法を実施するためのクーラント再生装置のブロック図である。It is a block diagram of the coolant reproduction | regeneration apparatus for enforcing the coolant reproduction | regeneration method of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態のクーラント再生方法を実施するためのクーラント再生装置のブロック図である。It is a block diagram of the coolant reproduction | regeneration apparatus for enforcing the coolant reproduction | regeneration method of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態のクーラント再生方法を実施するためのクーラント再生装置のブロック図である。It is a block diagram of the coolant reproduction | regeneration apparatus for enforcing the coolant reproduction | regeneration method of the 3rd Embodiment of this invention.

(第1の実施形態)
以下、本発明のクーラント再生方法の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態のクーラント再生方法を実施するためのクーラント再生装置100のブロック図である。クーラント再生装置100は、処理タンク110と、遠心分離装置120と、ろ過装置130と、分岐配管140と、返送配管150と、返送配管160とを含む。このクーラント再生装置100を用いて、本実施形態のクーラント再生方法が実施される。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of a coolant regeneration method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a coolant regeneration device 100 for carrying out the coolant regeneration method of the present embodiment. The coolant regeneration device 100 includes a processing tank 110, a centrifugal separator 120, a filtration device 130, a branch pipe 140, a return pipe 150, and a return pipe 160. The coolant regeneration method of this embodiment is performed using this coolant regeneration device 100.

処理タンク110は、高分子凝集剤が添加された使用済クーラントを一時的に貯留するための比較的大容量のタンクである。処理タンク110において、後述する添加工程S100が実施されてもよい。   The processing tank 110 is a relatively large-capacity tank for temporarily storing used coolant to which a polymer flocculant is added. In the processing tank 110, an adding step S100 described later may be performed.

なお、本明細書において、使用済クーラントとは、シリコン材料を切断する際に使用され、切断時に生じたシリコン切削屑を含むクーラントをいう。クーラントとしては特に限定されず、シリコン材料の切断に使用される汎用のクーラントが挙げられる。具体的には、クーラントとしては、各種防錆剤や界面活性剤を主成分とする水溶性クーラント、エチレングリコールなどの水溶性油剤と水とを混合したクーラント、防錆油、灯油、潤滑油などがベースになった油系クーラント等が挙げられる。また、再生クーラントとは、使用済クーラントから、少なくとも一部のシリコン材料が分離されたクーラントをいう。再生クーラントは、必要に応じて砥粒や未使用のクーラントと混合され、再利用される。   In addition, in this specification, a used coolant means the coolant which is used when cutting | disconnecting a silicon material and contains the silicon | silicone cutting waste produced at the time of a cutting | disconnection. It does not specifically limit as a coolant, The general purpose coolant used for the cutting | disconnection of a silicon material is mentioned. Specifically, the coolant includes a water-soluble coolant mainly composed of various rust preventives and surfactants, a coolant obtained by mixing water and a water-soluble oil such as ethylene glycol, rust preventive oil, kerosene, and lubricating oil. An oil-based coolant based on The regenerated coolant is a coolant in which at least a part of the silicon material is separated from the used coolant. The regenerated coolant is mixed with abrasive grains and unused coolant as needed and reused.

分岐配管140は、処理タンク110と、遠心分離装置120およびろ過装置130とを接続する管路であり、使用済クーラントを、処理タンク110から遠心分離装置120およびろ過装置130に同時並行に導入するために設けられている。なお、処理タンク110と、遠心分離装置120およびろ過装置130とは、分岐配管140に代えて、別々の独立した配管(図示せず)により処理タンク110と接続されてもよい。   The branch pipe 140 is a pipe line that connects the processing tank 110, the centrifuge 120, and the filtration device 130, and introduces the used coolant from the processing tank 110 to the centrifuge 120 and the filtration device 130 in parallel. It is provided for. The processing tank 110, the centrifugal separator 120, and the filtration device 130 may be connected to the processing tank 110 by separate independent pipes (not shown) instead of the branch pipe 140.

遠心分離装置120は、処理タンク110から導入された使用済クーラントを遠心分離して、固形分と希釈液とに分離するための装置である。遠心分離装置120により、後述する遠心分離工程S210が実施される。   The centrifuge 120 is a device for centrifuging the used coolant introduced from the processing tank 110 to separate it into a solid content and a diluent. The centrifugal separator 120 performs a centrifugal separation step S210 described later.

遠心分離装置の種類としては特に限定されず、回転軸が縦方向である縦型の遠心分離装置や、回転軸が横方向である横型の遠心分離装置が挙げられる。また、これら遠心分離装置に使用済クーラントを導入する方法としては特に限定されず、バッチ式であってもよく、連続式であってもよい。また、このような遠心分離装置は、固形分と希釈液とに分離することのできる他の装置(たとえばフィルタープレス等)であってもよい。   The type of the centrifuge is not particularly limited, and examples thereof include a vertical centrifuge having a vertical rotation axis and a horizontal centrifuge having a horizontal rotation axis. Moreover, it does not specifically limit as a method of introduce | transducing a used coolant to these centrifuges, A batch type may be sufficient and a continuous type may be sufficient. Further, such a centrifugal separator may be another device (for example, a filter press) that can separate into a solid content and a diluent.

遠心分離装置120により実施される遠心力(G)としては特に限定されず、処理すべき使用済クーラントの量、シリコン切削屑の量、使用済クーラントの粘度等に基づいて適宜決定される。たとえば、遠心力は、500〜5000Gに調整される。   The centrifugal force (G) performed by the centrifugal separator 120 is not particularly limited, and is appropriately determined based on the amount of used coolant to be processed, the amount of silicon cutting waste, the viscosity of the used coolant, and the like. For example, the centrifugal force is adjusted to 500 to 5000G.

遠心分離装置120の運転時間(遠心時間)としては特に限定されず、処理すべき使用済クーラントの量、シリコン切削屑の量、使用済クーラントの粘度等に基づいて適宜決定される。たとえば、バッチ式で行う場合において、遠心時間は、使用済クーラント(約10μmに凝集したシリコン切削屑を含み、固形分濃度15質量%)を30L/分の速度で供給しながら3000Gで遠心分離する場合には、15〜120分に調整される。   The operation time (centrifugation time) of the centrifuge 120 is not particularly limited, and is appropriately determined based on the amount of used coolant to be processed, the amount of silicon cutting waste, the viscosity of the used coolant, and the like. For example, in the case of performing in a batch system, the centrifugation time is centrifugated at 3000 G while supplying spent coolant (containing silicon cuttings agglomerated to about 10 μm and solid content concentration of 15% by mass) at a rate of 30 L / min. In the case, it is adjusted to 15 to 120 minutes.

返送配管150は、遠心分離装置120と処理タンク110とを接続する管路である。遠心分離装置120から排出される希釈液は、返送配管150を経て処理タンク110に返送される。   The return pipe 150 is a pipe line that connects the centrifuge 120 and the processing tank 110. The diluent discharged from the centrifugal separator 120 is returned to the processing tank 110 via the return pipe 150.

ろ過装置130は、使用済クーラントをろ過して、ろ過液と濃縮液とに分離するための装置である。ろ過装置130により、後述するろ過工程S220が実施される。   The filtration device 130 is a device for filtering the used coolant and separating it into a filtrate and a concentrate. A filtration step S220, which will be described later, is performed by the filtration device 130.

ろ過装置の種類としては特に限定されず、たとえば膜ろ過装置等が挙げられる。これらの中でも、凝集したシリコン切削屑を高度に分離することができる観点から、膜ろ過装置が好ましい。膜ろ過装置の膜としては特に限定されず、中空糸膜(内圧式または外圧式)、スパイラル膜、チューブラー膜、セラミック膜等が採用される。また、膜ろ過装置に代えてフィルタープレスが使用されてもよい。これらの中でも、中空糸膜を用いたろ過方式を採用することにより、凝集したシリコン切削屑は、高度に分離されやすい。また、使用された中空糸膜は、逆洗等により容易に再生されやすく、メンテナンス性が優れる。   It does not specifically limit as a kind of filtration apparatus, For example, a membrane filtration apparatus etc. are mentioned. Among these, a membrane filtration apparatus is preferable from the viewpoint of highly separating agglomerated silicon cutting waste. The membrane of the membrane filtration device is not particularly limited, and a hollow fiber membrane (internal pressure type or external pressure type), spiral membrane, tubular membrane, ceramic membrane or the like is employed. A filter press may be used instead of the membrane filtration device. Among these, by adopting a filtration method using a hollow fiber membrane, the agglomerated silicon cutting waste is highly easily separated. Moreover, the used hollow fiber membrane is easily regenerated by backwashing or the like, and has excellent maintainability.

ろ過膜として中空糸膜が採用される場合、中空糸膜内に供給される使用済クーラントの線速度は、0.1〜10m/秒とすることができる。   When a hollow fiber membrane is employed as the filtration membrane, the linear velocity of the used coolant supplied into the hollow fiber membrane can be set to 0.1 to 10 m / second.

ろ過膜の孔径としては特に限定されず、分離すべきシリコン切削屑の平均粒子径に合わせて適宜調整される。ろ過膜の孔径としては、たとえば、0.001〜0.2μmとすることができる。また、ろ過膜の分画分子量としては特に限定されず、分離すべきシリコン切削屑の平均粒子径に合わせて適宜調整される。分画分子量としては、たとえば、1000〜50000とすることができる。   It does not specifically limit as a hole diameter of a filtration membrane, According to the average particle diameter of the silicon cutting waste which should be isolate | separated, it adjusts suitably. As a hole diameter of a filtration membrane, it can be set as 0.001-0.2 micrometer, for example. Moreover, it is not specifically limited as a molecular weight cut off of a filtration membrane, It adjusts suitably according to the average particle diameter of the silicon | silicone cutting waste which should be isolate | separated. The molecular weight cut off can be, for example, 1000 to 50000.

ろ過速度としては特に限定されず、処理すべき使用済クーラントの量、シリコン切削屑の量、ろ過膜の種類等に基づいて適宜決定される。たとえば、ろ過速度は、5〜200L/m・hrとすることができる。 It does not specifically limit as a filtration rate, It determines suitably based on the quantity of the used coolant which should be processed, the quantity of silicon | silicone cutting waste, the kind of filtration membrane, etc. For example, the filtration rate can be 5 to 200 L / m 2 · hr.

返送配管160は、ろ過装置130と処理タンク110とを接続する管路である。ろ過装置130から排出される濃縮液は、返送配管160を経て処理タンク110に返送される。   The return pipe 160 is a pipe line that connects the filtration device 130 and the processing tank 110. The concentrated liquid discharged from the filtration device 130 is returned to the processing tank 110 through the return pipe 160.

次に、このクーラント再生装置100を用いたクーラント再生方法について説明する。本実施形態のクーラント再生方法は、使用済クーラントから、シリコン切削屑を分離して再生クーラントを得る方法であり、添加工程S100と、再生工程S200とを含む。   Next, a coolant regeneration method using the coolant regeneration apparatus 100 will be described. The coolant regeneration method according to the present embodiment is a method for obtaining regenerated coolant by separating silicon cutting waste from used coolant, and includes an addition step S100 and a regeneration step S200.

(添加工程S100)
添加工程S100は、シリコン切削屑が凝集するように、高分子凝集剤を使用済クーラントに添加する工程である。高分子凝集剤は、後述する再生工程S200が実施される前の使用済クーラントに対して添加されればよい。そのため、高分子凝集剤は、たとえば、再生工程S200を行うために移送される使用済クーラントに添加されてもよく、処理タンク110に貯留された使用済クーラントに添加されてもよい。高分子凝集剤は、使用済クーラントに含まれるシリコン切削屑と接触しやすいように、処理タンク110に貯留された使用済クーラントに添加されることが好ましい。添加工程S100によれば、使用済クーラントと、高分子凝集剤とを含む再生クーラント中間生成物が生成される。
(Addition step S100)
Addition process S100 is a process of adding a polymer flocculant to a used coolant so that silicon cuttings may aggregate. The polymer flocculant should just be added with respect to the used coolant before reproduction | regeneration process S200 mentioned later is implemented. Therefore, for example, the polymer flocculant may be added to the used coolant transferred to perform the regeneration step S200, or may be added to the used coolant stored in the processing tank 110. The polymer flocculant is preferably added to the used coolant stored in the processing tank 110 so that the polymer flocculant can easily come into contact with silicon cutting waste contained in the used coolant. According to addition process S100, the reproduction | regeneration coolant intermediate product containing a used coolant and a polymer flocculent is produced | generated.

なお、シリコン材料の切断時に遊離砥粒が使用される場合には、遊離砥粒を多く含む使用済スラリー(使用済クーラントと遊離砥粒との混合物)から使用済クーラントを再生する必要がある。この場合、添加工程S100よりも前に、使用済スラリーに対して遊離砥粒を適宜回収する前処理が行われてもよい。   When free abrasive grains are used during the cutting of the silicon material, it is necessary to regenerate the used coolant from a used slurry containing a large amount of free abrasive grains (a mixture of used coolant and free abrasive grains). In this case, before the addition step S100, a pretreatment for appropriately collecting the free abrasive grains may be performed on the used slurry.

添加工程S100において添加される高分子凝集剤としては特に限定されず、上記したクーラントに含まれるシリコン切削屑を凝集させることのできる高分子凝集剤であればよい。高分子凝集剤の中でも、窒素を含有する窒素含有高分子凝集剤が好ましい。窒素含有高分子凝集剤としては、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド等が挙げられる。窒素含有高分子凝集剤は、上記クーラントに含まれるシリコン切削屑を凝集される性質が優れているため、好適に使用される。特に、ポリエチレンイミンやポリアクリルアミドは、クーラントに含まれるシリコン切削屑を凝集される性質が優れている。これらの高分子凝集剤は、単独で使用されてもよく、複数が混合して使用されてもよい。また、このような高分子凝集剤の重量平均分子量としては特に限定されず、たとえば1,000〜20,000,000が挙げられる。   It does not specifically limit as a polymer flocculent added in addition process S100, What is necessary is just a polymer flocculent which can agglomerate the silicon | silicone cutting waste contained in an above-described coolant. Among the polymer flocculants, nitrogen-containing polymer flocculants containing nitrogen are preferable. Examples of the nitrogen-containing polymer flocculant include polyethyleneimine and polyacrylamide. The nitrogen-containing polymer flocculant is preferably used because it has excellent properties of aggregating silicon cutting waste contained in the coolant. In particular, polyethyleneimine and polyacrylamide have an excellent property of aggregating silicon cutting waste contained in the coolant. These polymer flocculants may be used alone or in combination. Moreover, it does not specifically limit as a weight average molecular weight of such a polymer flocculant, For example, 1,000-20,000,000 is mentioned.

高分子凝集剤は、処理タンク110に貯留された使用済クーラントに対して所定濃度となるよう添加されてもよく(バッチ式)、処理タンク110に連続的に導入される使用済クーラントに対して所定濃度となるよう連続的に供給されてもよい(連続式)。   The polymer flocculant may be added so as to have a predetermined concentration with respect to the used coolant stored in the processing tank 110 (batch type), and with respect to the used coolant continuously introduced into the processing tank 110. You may supply continuously so that it may become a predetermined density | concentration (continuous type).

添加される高分子凝集剤の量としては特に限定されず、使用済クーラントに含まれるシリコン切削屑の量や種類等に応じて適宜調整される。すなわち、添加される高分子凝集剤の量は、使用済クーラントに含まれる全シリコン切削屑のうち、たとえば60質量%以上のシリコン切削屑を凝集させることのできる量を採用することができる。このような高分子凝集剤の量としては、たとえば、使用済クーラントに対して100〜2000ppm、好ましくは200〜800ppmが挙げられる。100〜2000ppmとなるよう高分子量凝集剤が使用済クーラントに添加される場合、シリコン切削屑は、凝集されやすい。一方、添加量が100ppm未満の場合、シリコン切削屑を凝集する効果が不充分となりろ過速度が低下したり膜寿命が短くなる傾向がある。また、添加量が2000ppmを超える場合も同様に、ろ過速度が低下する傾向がある。より具体的には、たとえば、ジエチレングリコールを主成分とする使用済クーラントに8質量%のシリコン切削屑が含まれる場合において、ポリエチレンイミンは、200〜800ppmとなるように添加されればよい。この場合、使用済クーラントに含まれる全シリコン切削屑のうち、80質量%以上が凝集される。同様に、ポリエチレングリコールを主成分とする使用済クーラントに15質量%のシリコン切削屑が含まれる場合において、ポリアクリルアミドは、200〜800ppmとなるように添加されればよい。この場合、使用済クーラントに含まれる全シリコン切削屑のうち、80質量%以上が凝集される。   The amount of the polymer flocculant to be added is not particularly limited, and is appropriately adjusted according to the amount and type of silicon cutting waste contained in the used coolant. That is, the amount of the polymer flocculant to be added may be an amount capable of aggregating, for example, 60% by mass or more of silicon cutting waste among all silicon cutting waste contained in the used coolant. Examples of the amount of such a polymer flocculant include 100 to 2000 ppm, preferably 200 to 800 ppm with respect to the used coolant. When a high molecular weight flocculant is added to a used coolant so that it may become 100-2000 ppm, silicon | silicone cutting waste tends to be aggregated. On the other hand, when the added amount is less than 100 ppm, the effect of aggregating silicon cutting waste is insufficient, and the filtration rate tends to decrease or the membrane life tends to be shortened. Similarly, when the addition amount exceeds 2000 ppm, the filtration rate tends to decrease. More specifically, for example, in the case where 8% by mass of silicon cutting waste is contained in the used coolant mainly composed of diethylene glycol, polyethyleneimine may be added so as to be 200 to 800 ppm. In this case, 80% by mass or more of all silicon cutting waste contained in the used coolant is aggregated. Similarly, polyacrylamide should just be added so that it may become 200-800 ppm in the case where 15 mass% silicon | silicone cutting waste is contained in the used coolant which has polyethyleneglycol as a main component. In this case, 80% by mass or more of all silicon cutting waste contained in the used coolant is aggregated.

また、使用済クーラントに含まれるシリコン切削屑の量(固形分濃度)としては特に限定されず、たとえば、3〜20質量%程度である。また、使用済クーラントに含まれるシリコン切削屑の平均粒子径としては特に限定されず、たとえば、0.01〜5μm程度である。   Moreover, it does not specifically limit as the quantity (solid content concentration) of the silicon | silicone cutting waste contained in a used coolant, For example, it is about 3-20 mass%. Moreover, it does not specifically limit as an average particle diameter of the silicon | silicone cutting waste contained in a used coolant, For example, it is about 0.01-5 micrometers.

高分子凝集剤により凝集されたシリコン切削屑の平均粒子径は特に限定されず、たとえば2〜20μmである。シリコン切削屑は、このような平均粒子径となるように凝集される場合、後述する再生工程において分離されやすく、かつ、分離装置の不具合(たとえばろ過装置におけるフィルタの目詰まり)を引き起こしにくい。   The average particle diameter of the silicon cutting scraps aggregated by the polymer flocculant is not particularly limited, and is, for example, 2 to 20 μm. When silicon scraps are agglomerated so as to have such an average particle diameter, they are easily separated in a regeneration step described later, and are unlikely to cause a malfunction of the separation device (for example, clogging of a filter in the filtration device).

添加工程S100を経た使用済クーラント(再生クーラント中間生成物)に対して、再生工程S200が行われる。   Regeneration process S200 is performed with respect to the used coolant (regenerated coolant intermediate product) which passed through addition process S100.

(再生工程S200)
再生工程S200は、使用済クーラントから凝集したシリコン切削屑を分離して再生クーラントを得る工程であり、遠心分離工程S210とろ過工程S220とを含む。本実施形態において、遠心分離工程S210とろ過工程S220とは、同時並行して実施される。
(Regeneration process S200)
The regeneration step S200 is a step of separating the silicon cutting scraps aggregated from the used coolant to obtain a regeneration coolant, and includes a centrifugal separation step S210 and a filtration step S220. In the present embodiment, the centrifugation step S210 and the filtration step S220 are performed in parallel.

(遠心分離工程S210)
遠心分離工程S210は、処理タンク110から分岐配管140を経て遠心分離装置120に導入された使用済クーラントを遠心分離して固形分と希釈液とに分離する工程である。遠心分離工程S210によれば、凝集したシリコン切削屑や高分子凝集剤は、固形分として遠心分離される。固形分は、廃棄される。
(Centrifuge separation step S210)
Centrifugation step S210 is a step of centrifuging the used coolant introduced from the processing tank 110 through the branch pipe 140 into the centrifuge 120 and separating it into a solid content and a diluent. According to the centrifugation step S210, the agglomerated silicon cutting waste and the polymer flocculant are centrifuged as a solid content. Solids are discarded.

ここで、凝集したシリコン切削屑は、従来の凝集されていないシリコン切削屑よりも、シリコン切削屑1個当たりの質量が大きいため、遠心分離により短時間のうちに分離されやすい。そのため、遠心分離工程S210によれば、シリコン切削屑は、固形分として分離されやすい。その結果、遠心分離工程S210によれば、固形分濃度が5質量%以下の希釈液を得ることができる。   Here, the agglomerated silicon swarf is larger in mass per silicon swarf than the conventional non-agglomerated silicon swarf, and thus is easily separated in a short time by centrifugation. Therefore, according to the centrifugal separation step S210, the silicon cutting waste is easily separated as a solid content. As a result, according to the centrifugation step S210, a diluted solution having a solid content concentration of 5% by mass or less can be obtained.

遠心分離装置120から排出される希釈液は、返送配管150を経て処理タンク110に返送される。返送された希釈液は、再度、再生工程S200が実施される。この際、返送された希釈液は、処理タンク110内において、使用済クーラントや、後述するろ過工程S220を経て得られる比較的高粘度の濃縮液と混合される。   The diluent discharged from the centrifugal separator 120 is returned to the processing tank 110 via the return pipe 150. The returned diluted solution is again subjected to the regeneration step S200. At this time, the returned diluted solution is mixed in the processing tank 110 with a used coolant or a concentrated solution having a relatively high viscosity obtained through a filtration step S220 described later.

(ろ過工程S220)
ろ過工程S220は、処理タンク110から分岐配管140を経てろ過装置130(膜ろ過装置)に導入された使用済クーラントを膜ろ過して、ろ過液と濃縮液とに分離する工程である。ろ過工程S220によれば、凝集したシリコン切削屑や高分子凝集剤は、濃縮液中に主に含まれることとなる。ろ過液は、再生クーラントとして利用される。
(Filtration step S220)
Filtration process S220 is a process of carrying out the membrane filtration of the used coolant introduced into the filtration apparatus 130 (membrane filtration apparatus) via the branch piping 140 from the processing tank 110, and isolate | separating into a filtrate and a concentrate. According to the filtration step S220, the agglomerated silicon cutting waste and the polymer flocculant are mainly contained in the concentrated liquid. The filtrate is used as a regeneration coolant.

ろ過装置130から排出される濃縮液は、返送配管160を経て処理タンク110に返送される。返送された濃縮液は、再度、再生工程S200が実施される。この際、濃縮液は、ろ過工程S220が行われる前の使用済クーラントと比較して高粘度であるため、取り扱いにくい。そこで、返送された濃縮液は、処理タンク110内において、使用済クーラントや、上記した遠心分離工程S210を経て得られた希釈液と混合される。そして、混合液は、上記の遠心分離工程S210およびろ過工程S220が実施され、ろ過装置130から再生クーラントがさらに分離される。   The concentrated liquid discharged from the filtration device 130 is returned to the processing tank 110 through the return pipe 160. The reclaimed step S200 is performed again on the returned concentrated liquid. At this time, the concentrate is difficult to handle because it has a higher viscosity than the used coolant before the filtration step S220. Thus, the returned concentrated liquid is mixed with the used coolant and the diluted liquid obtained through the above-described centrifugal separation step S210 in the processing tank 110. Then, the mixed liquid is subjected to the centrifugal separation step S210 and the filtration step S220, and the regenerated coolant is further separated from the filtration device 130.

以上、本実施形態のクーラント再生方法によれば、添加工程S100において、使用済クーラントに対して高分子凝集剤が添加される。その結果、使用済クーラントに含まれるシリコン切削屑は、凝集される。凝集したシリコン切削屑は、続く再生工程S200において、高分子凝集剤とともに良好に除去される。具体的には、凝集したシリコン切削屑は、遠心分離工程S210において、遠心分離装置120により、短時間のうちに遠心分離され、固形分として分離される。また、凝集したシリコン切削屑は、ろ過工程S220において、ろ過装置130の不具合(たとえば膜ろ過装置の中空糸膜の目詰まり)を起こしにくい。その結果、ろ過装置130の性能(ろ過速度や線速度)が低下しにくく、クーラントの再生に要する時間は、短縮化される。   As described above, according to the coolant regeneration method of the present embodiment, the polymer flocculant is added to the used coolant in the adding step S100. As a result, silicon chips contained in the used coolant are agglomerated. The agglomerated silicon cutting waste is well removed together with the polymer aggregating agent in the subsequent regeneration step S200. Specifically, the agglomerated silicon cutting waste is centrifuged in a short time by the centrifugal separator 120 in the centrifugal separation step S210 and separated as a solid content. Further, the agglomerated silicon cutting waste is less likely to cause a malfunction of the filtration device 130 (for example, clogging of the hollow fiber membrane of the membrane filtration device) in the filtration step S220. As a result, the performance (filtration rate and linear velocity) of the filtration device 130 is unlikely to decrease, and the time required for coolant regeneration is shortened.

また、本実施形態のクーラント再生方法によれば、遠心分離工程S210とろ過工程S220とが同時並行して実施される。このように使用済クーラントの一部に対して遠心分離工程S210を実施することにより、ろ過工程S220が実施される使用済クーラント中のシリコン切削屑の量が減らされる。その結果、ろ過装置130への負担が減少し、ろ過装置130のフィルタの目詰まりがより起こりにくく、再生に要する時間が短縮化されやすい。   Moreover, according to the coolant regeneration method of the present embodiment, the centrifugal separation step S210 and the filtration step S220 are performed in parallel. Thus, by implementing centrifugation process S210 with respect to a part of used coolant, the quantity of the silicon | silicone cutting waste in the used coolant in which filtration process S220 is implemented is reduced. As a result, the load on the filtration device 130 is reduced, the filter of the filtration device 130 is less likely to be clogged, and the time required for regeneration is likely to be shortened.

さらに、本実施形態のクーラント再生方法によれば、遠心分離装置120から排出される希釈液は、返送配管150を経て処理タンク110に返送され、再度、再生工程S200が実施される。そのため、再度の再生工程S200おいて、使用済クーラントは、返送された希釈液と混合され、流動性が増す。その結果、再度の再生工程S200は、円滑に実施されやすい。同様に、ろ過装置130から排出される濃縮液は、返送配管160を経て処理タンク110に返送され、再度、再生工程S200が実施される。そのため、回収される再生クーラントの量が増え、リサイクル効率が向上する。   Furthermore, according to the coolant regeneration method of the present embodiment, the diluent discharged from the centrifugal separator 120 is returned to the processing tank 110 via the return pipe 150, and the regeneration step S200 is performed again. Therefore, in the second regeneration step S200, the used coolant is mixed with the returned diluent and the fluidity is increased. As a result, the regenerating step S200 is easily performed smoothly. Similarly, the concentrate discharged from the filtration device 130 is returned to the processing tank 110 via the return pipe 160, and the regeneration step S200 is performed again. Therefore, the amount of recovered coolant to be recovered increases and the recycling efficiency is improved.

(第2の実施形態)
本発明のクーラント再生方法の第2の実施形態について、図2を参照しながら説明する。図2は、本実施形態のクーラント再生方法を実施するためのクーラント再生装置101のブロック図である。クーラント再生装置101は、遠心分離装置120と、ろ過装置130と、導入配管170と、返送配管180とを含み、遠心分離装置120とろ過装置130とが直列に接続されている点を特徴とする。このクーラント再生装置101を用いて、本実施形態のクーラント再生方法が実施される。なお、以下の説明において、第1の実施形態と共通する構成には同一の参照符号が付され、適宜、説明が省略される。また、本実施形態では、遠心分離装置120の前段に、使用済クーラントと高分子凝集剤とを一時的に貯留する処理タンク110(図1参照)が設けられてもよく、遠心分離装置120とろ過装置130との間に、希釈液を一時的に貯留するための膜処理タンクが設けられてもよい。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the coolant regeneration method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the coolant regeneration device 101 for carrying out the coolant regeneration method of the present embodiment. The coolant regenerator 101 includes a centrifugal separator 120, a filtration device 130, an introduction pipe 170, and a return pipe 180, and the centrifugal separator 120 and the filtration device 130 are connected in series. . The coolant regeneration method of this embodiment is performed using this coolant regeneration device 101. Note that, in the following description, the same reference numerals are given to configurations common to the first embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate. Moreover, in this embodiment, the processing tank 110 (refer FIG. 1) which stores a used coolant and a polymer flocculent temporarily may be provided in the front | former stage of the centrifuge 120, and the centrifuge 120 and A membrane treatment tank for temporarily storing the diluent may be provided between the filtration device 130 and the filter device 130.

導入配管170は、遠心分離装置120とろ過装置130とを直列に接続する管路である。遠心分離装置120から排出される希釈液は、導入配管170を経てろ過装置130に導入される。   The introduction pipe 170 is a pipe line that connects the centrifugal separator 120 and the filtration device 130 in series. The diluent discharged from the centrifuge 120 is introduced into the filtration device 130 via the introduction pipe 170.

返送配管180は、ろ過装置130と遠心分離装置120とを接続する管路である。ろ過装置130から排出される濃縮液は、返送配管180を経て遠心分離装置120に返送される。   The return pipe 180 is a pipe line that connects the filtration device 130 and the centrifugal separator 120. The concentrated liquid discharged from the filtration device 130 is returned to the centrifugal separator 120 via the return pipe 180.

次に、このクーラント再生装置101を用いたクーラント再生方法について説明する。本実施形態のクーラント再生方法は、添加工程S100と、再生工程S300とを含む。添加工程S100において高分子凝集剤は、再生工程S300を行うために移送される使用済クーラントに添加されてもよく、図示しない処理タンクに貯留された使用済クーラントに添加されてもよい。本実施形態の添加工程S100では、高分子凝集剤は、遠心分離工程S310を実施するために図示しない導入配管を経て遠心分離装置120に導入される使用済クーラントに対して添加される。再生工程S300は、遠心分離工程S310とろ過工程S320とを含む。なお、本実施形態のクーラント再生方法は、遠心分離工程S310およびろ過工程S320が、それぞれ第1の実施形態として上記した遠心分離工程S210およびろ過工程S220と異なる以外は同様の構成である。そのため、遠心分離工程S310およびろ過工程S320のみが説明され、他の工程は省略される。   Next, a coolant regeneration method using the coolant regeneration apparatus 101 will be described. The coolant regeneration method of this embodiment includes an addition step S100 and a regeneration step S300. In the addition step S100, the polymer flocculant may be added to used coolant that is transferred to perform the regeneration step S300, or may be added to used coolant stored in a processing tank (not shown). In addition process S100 of this embodiment, a polymer flocculant is added with respect to the used coolant introduce | transduced into the centrifuge 120 via the introduction piping which is not shown in figure in order to implement centrifugation process S310. The regeneration step S300 includes a centrifugation step S310 and a filtration step S320. The coolant regeneration method of the present embodiment has the same configuration except that the centrifugal separation step S310 and the filtration step S320 are different from the centrifugal separation step S210 and the filtration step S220 described above as the first embodiment, respectively. Therefore, only the centrifugation step S310 and the filtration step S320 are described, and other steps are omitted.

(遠心分離工程S310)
遠心分離工程S310は、図示しない導入配管を経て遠心分離装置120に導入された使用済クーラントおよび高分子凝集剤を遠心分離し、固形分と希釈液とに分離する工程である。固形分は、廃棄される。希釈液は、ろ過工程S320が実施される。
(Centrifuge separation step S310)
Centrifugation step S310 is a step of centrifuging the used coolant and the polymer flocculant introduced into the centrifuge 120 through an introduction pipe (not shown) and separating them into a solid content and a diluent. Solids are discarded. Filtration process S320 is implemented for a dilution liquid.

(ろ過工程S320)
ろ過工程S320は、遠心分離装置120から導入配管170を経てろ過装置130に導入された希釈液をろ過して、ろ過液と濃縮液とに分離する工程である。ろ過液は、再生クーラントとして利用される。ろ過装置130から排出される濃縮液は、返送配管180を経て遠心分離装置120に返送される。返送された濃縮液は、再度、遠心分離工程S210が実施される。
(Filtration step S320)
The filtration step S320 is a step of filtering the dilute solution introduced from the centrifugal separator 120 into the filter device 130 via the introduction pipe 170 and separating it into a filtrate and a concentrated solution. The filtrate is used as a regeneration coolant. The concentrated liquid discharged from the filtration device 130 is returned to the centrifugal separator 120 via the return pipe 180. Centrifugation process S210 is implemented again for the returned concentrated liquid.

以上、本実施形態によれば、遠心分離工程S310を経ることにより予めシリコン切削屑の低減された希釈液に対して、ろ過工程S320が実施される。そのため、シリコン切削屑は、高度に分離されやすい。その結果、ろ過液は、再生クーラントとして好適に利用される。また、遠心分離工程S310を経てシリコン切削屑が低減された希釈液に対してろ過工程S320が行われるため、ろ過装置130のフィルタ(たとえば膜ろ過装置の中空糸膜)はシリコン切削屑により閉塞されにくい。その結果、クーラントの再生に要する時間が短縮化され、かつ、ろ過装置が長寿命化される。   As mentioned above, according to this embodiment, filtration process S320 is implemented with respect to the dilution liquid by which the silicon | silicone cutting waste was previously reduced by passing through centrifugation process S310. Therefore, the silicon cutting waste is easily separated. As a result, the filtrate is suitably used as a regeneration coolant. In addition, since the filtration step S320 is performed on the diluted solution in which the silicon cutting waste is reduced through the centrifugal separation step S310, the filter of the filtration device 130 (for example, the hollow fiber membrane of the membrane filtration device) is blocked by the silicon cutting waste. Hateful. As a result, the time required for regeneration of the coolant is shortened, and the life of the filtration device is extended.

(第3の実施形態)
本発明のクーラント再生方法の第3の実施形態について、図3を参照しながら説明する。図3は、本実施形態のクーラント再生方法を実施するためのクーラント再生装置102のブロック図である。クーラント再生装置102は、返送配管180に代えて、返送配管190を備える以外は、第2の実施形態において上記したクーラント再生装置101(図2参照)と同様の構成である。返送配管190は、ろ過装置130から排出される濃縮液を再びろ過装置130に返送するための管路である。なお、以下の説明において、第2の実施形態と共通する構成には同一の参照符号が付され、適宜、説明が省略される。このクーラント再生装置102を用いて、本実施形態のクーラント再生方法が実施される。
(Third embodiment)
A third embodiment of the coolant regeneration method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram of the coolant regeneration device 102 for carrying out the coolant regeneration method of the present embodiment. The coolant regeneration apparatus 102 has the same configuration as the coolant regeneration apparatus 101 (see FIG. 2) described above in the second embodiment, except that a return pipe 190 is provided instead of the return pipe 180. The return pipe 190 is a pipe line for returning the concentrate discharged from the filtration device 130 to the filtration device 130 again. Note that, in the following description, the same reference numerals are given to components common to the second embodiment, and description thereof will be omitted as appropriate. The coolant regeneration method of this embodiment is performed using the coolant regeneration device 102.

本実施形態のクーラント再生方法は、添加工程S100と、再生工程S400とを含む。再生工程S400は、遠心分離工程S310とろ過工程S420とを含む。本実施形態のクーラント再生方法は、ろ過工程S420が第2の実施形態として上記したろ過工程S320と異なる以外は同様の構成である。そのため、ろ過工程S420のみが説明され、他の工程は省略される。   The coolant regeneration method of this embodiment includes an addition step S100 and a regeneration step S400. The regeneration step S400 includes a centrifugation step S310 and a filtration step S420. The coolant regeneration method of the present embodiment has the same configuration except that the filtration step S420 is different from the filtration step S320 described above as the second embodiment. Therefore, only the filtration step S420 is described, and other steps are omitted.

(ろ過工程S420)
ろ過工程S420は、遠心分離装置120から導入配管170を経てろ過装置130に導入された希釈液をろ過して、ろ過液と濃縮液とに分離する工程である。ろ過液は、再生クーラントとして利用される。濃縮液は、返送配管190を経てろ過装置130の入口に返送される。返送された濃縮液は、再度ろ過工程S420が行われることにより濃縮倍率が高められた後に、図示しない排出口より排出される。このように、ろ過工程S420が複数回行われることにより、得られるろ過液の量が増加するため好ましい。濃縮倍率は、希釈液に含まれるシリコン切削屑の濃度によっても異なるが、通常2〜10倍程度である。濃縮液は、シリコン切削屑濃度が7〜30質量%にまで高められた時点で排出されてもよい。なお、濃縮液は、複数回ろ過工程S420が行われることなくそのまま廃棄されてもよい。
(Filtration step S420)
The filtration step S420 is a step of filtering the diluted solution introduced from the centrifugal separator 120 through the introduction pipe 170 into the filtration device 130 to separate the filtrate and the concentrated solution. The filtrate is used as a regeneration coolant. The concentrated liquid is returned to the inlet of the filtration device 130 via the return pipe 190. The concentrated liquid returned is discharged from an outlet (not shown) after the concentration step is increased by performing the filtration step S420 again. Thus, since the quantity of the filtrate obtained by filtration process S420 being performed in multiple times increases, it is preferable. The concentration factor is usually about 2 to 10 times, although it varies depending on the concentration of silicon cutting waste contained in the diluent. The concentrate may be discharged when the silicon cutting waste concentration is increased to 7 to 30% by mass. The concentrated liquid may be discarded as it is without performing the filtration step S420 a plurality of times.

以上、本実施形態によれば、濃縮液は、遠心分離工程S310に返送されない。そのため、遠心分離工程S310前の使用済クーラントは、濃縮液と混合されることがなく、高粘度化されることがない。その結果、使用済クーラントは、円滑に再生工程S400が行われやすく、再生に要する時間が短縮化される。   As described above, according to the present embodiment, the concentrate is not returned to the centrifugation step S310. Therefore, the used coolant before the centrifugation step S310 is not mixed with the concentrated liquid and is not increased in viscosity. As a result, the used coolant is easily subjected to the regeneration step S400, and the time required for regeneration is shortened.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば次のような変形実施形態を採用することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, For example, the following modified embodiment is employable.

(1)第1の実施形態では、再生工程S200が、遠心分離工程S210およびろ過工程S220の両方の工程を備える場合について例示した。本発明は、これに代えて、再生工程S200が遠心分離工程S210またはろ過工程S220のいずれか一方の工程のみを含んでもよい。この場合、遠心分離工程S210を経て得られる希釈液は、再生クーラントとして利用される。   (1) In the first embodiment, the case where the regeneration step S200 includes both the centrifugation step S210 and the filtration step S220 is illustrated. Instead of this, the regeneration step S200 may include only one of the centrifugation step S210 and the filtration step S220. In this case, the diluted solution obtained through the centrifugation step S210 is used as a regeneration coolant.

(2)第1の実施形態では、遠心分離工程S210を経た希釈液に対して再度、再生工程S200が行われ、ろ過工程S220を経た濃縮液に対して再度、再生工程S200が行われる場合について例示した。本発明は、これに代えて、濃縮液または希釈液のいずれか一方のみについて再度、再生工程S200を行ってもよい。   (2) In the first embodiment, the regeneration step S200 is performed again on the diluted solution that has undergone the centrifugation step S210, and the regeneration step S200 is performed again on the concentrated solution that has passed the filtration step S220. Illustrated. Instead of this, the regeneration step S200 may be performed again for only one of the concentrated solution and the diluted solution.

(3)第2の実施形態では、遠心分離工程S310を経た希釈液に対してろ過工程S320が行われ、ろ過工程S320を経た濃縮液に対して再度、再生工程S300(すなわち遠心分離工程S310)が行われる場合について例示した。本発明は、これに代えて、遠心分離工程S310を経た希釈液に対して、ろ過工程S320が行われる前に、再度、再生工程S300(すなわち遠心分離工程S310)が行われてもよい。また、ろ過工程S320を経た濃縮液に対して再度、再生工程S300が行われる場合において、濃縮液に対して遠心分離工程S310が行われるのではなく、再度、ろ過工程S320が行われてもよい。   (3) In 2nd Embodiment, filtration process S320 is performed with respect to the dilution liquid which passed through centrifugation process S310, and reproduction | regeneration process S300 (namely, centrifugation process S310) is performed again with respect to the concentrate which passed through filtration process S320. The case where is performed is illustrated. Instead of this, the regeneration step S300 (that is, the centrifugation step S310) may be performed again before the filtration step S320 is performed on the diluted solution that has undergone the centrifugation step S310. Further, in the case where the regeneration step S300 is performed again on the concentrated solution that has passed through the filtration step S320, the filtration step S320 may be performed again instead of performing the centrifugation step S310 on the concentrated solution. .

(4)第1の実施形態では、遠心分離工程S210を経た希釈液を処理タンク110に返送する場合について例示し、第2の実施形態および第3の実施形態では、遠心分離工程S310を経た希釈液をろ過装置130に導入する場合について例示した。本発明は、これらに代えて、希釈液を再生クーラントとして利用してもよい。   (4) In the first embodiment, the case where the diluted solution that has undergone the centrifugation step S210 is returned to the processing tank 110 is illustrated. In the second embodiment and the third embodiment, the dilution that has passed through the centrifugation step S310 is illustrated. It illustrated about the case where a liquid is introduce | transduced into the filtration apparatus 130. FIG. In the present invention, instead of these, a diluting liquid may be used as a regeneration coolant.

以下、本発明のクーラント再生方法を実施例により詳述する。なお、本発明のクーラント再生方法は、以下に示す実施例になんら限定されるものではない。   Hereinafter, the coolant regeneration method of the present invention will be described in detail with reference to examples. The coolant regeneration method of the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
図1に示されるクーラント再生装置100を使用し、使用済クーラントから再生クーラントを得た。なお、本実施例では、以下のとおりシリコンインゴットの切断時に遊離砥粒を使用したため、使用済スラリーには、使用済クーラントと遊離砥粒とが含まれた。そのため、高分子凝集剤を添加する前に、以下の前処理を行って使用済スラリーから遊離砥粒を回収した。
<Example 1>
The coolant regeneration apparatus 100 shown in FIG. 1 was used, and the regeneration coolant was obtained from the used coolant. In this example, since free abrasive grains were used when the silicon ingot was cut as described below, the used slurry contained used coolant and free abrasive grains. Therefore, before adding the polymer flocculant, the following pretreatment was performed to collect free abrasive grains from the used slurry.

(前処理)
シリコンインゴッドを、ワイヤーソー切断装置を用いて切断した。シリコンインゴットの切断は、ワイヤーとの接触部位にクーラントと遊離砥粒とを含む研磨スラリーを供給しながら行った。クーラントとしては、ポリエチレングリコール98質量%、水2質量%からなるものを使用した。遊離砥粒としては、平均粒径10μmの炭化ケイ素を使用した。得られた使用済スラリーは、固形分濃度52.5質量%であった。この使用済スラリーには、0.01〜4μmのシリコン切削屑が含まれていた。この使用済スラリーを前処理タンク(図示せず)へ投入し、前処理タンクから500Gの遠心力に調整した縦型遠心分離装置(MG−50型、ジー・フォース ジャパン(株)製)に40L/分の速度で供給し、処理液を前処理タンクへ戻す循環運転を120分間行い、遊離砥粒を回収した。遊離砥粒の回収は、15〜30分毎に遠心分離装置の回転速度を落とし、スクレーパーを遠心分離装置の釜の内壁へ押し当てて堆積物を掻き落すことにより行った。90分間の運転後、前処理タンク内の液は、固形分濃度が29質量%となった。引き続き1000Gに遠心力を調整し、90分間、同様の方法にて破砕した砥粒とシリコン切削屑を回収した。前処理タンク内の液(使用済クーラント)は、固形分濃度が15質量%となった。
(Preprocessing)
The silicon ingot was cut using a wire saw cutting device. The silicon ingot was cut while supplying a polishing slurry containing a coolant and free abrasive grains to the contact area with the wire. As the coolant, a coolant composed of 98% by weight of polyethylene glycol and 2% by weight of water was used. As the free abrasive grains, silicon carbide having an average particle diameter of 10 μm was used. The obtained used slurry had a solid content concentration of 52.5% by mass. This used slurry contained 0.01 to 4 μm of silicon cutting waste. This spent slurry is put into a pretreatment tank (not shown), and 40 L is added to a vertical centrifuge (MG-50 type, manufactured by G Force Japan Co., Ltd.) adjusted to a centrifugal force of 500 G from the pretreatment tank. The circulating operation was performed for 120 minutes by supplying at a rate of / min and returning the treatment liquid to the pretreatment tank, and free abrasive grains were collected. The free abrasive grains were collected by reducing the rotational speed of the centrifugal separator every 15 to 30 minutes, pressing the scraper against the inner wall of the centrifugal separator, and scraping the deposits. After operation for 90 minutes, the liquid in the pretreatment tank had a solid content of 29% by mass. Subsequently, the centrifugal force was adjusted to 1000 G, and the abrasive grains and silicon cuttings crushed by the same method for 90 minutes were collected. The liquid in the pretreatment tank (used coolant) had a solid content concentration of 15% by mass.

(クーラントの再生)
使用済クーラントに対して、系中濃度が500ppmになるようにポリアクリルアミド(PAA、分子量1600万)を添加し、処理タンク110に貯留した(添加工程)。これにより、シリコン切削屑を、5〜30μmに凝集させた。凝集したシリコン切削屑は、全シリコン切削屑中90質量%であった。次いで、使用済クーラントを、処理タンク110から分岐配管140を介して、3000Gに調整した遠心分離装置120(NEO−200型、ジー・フォース ジャパン(株)製)に30L/分の速度で導入し、固形分と希釈液とに分離した。得られた希釈液は、返送配管150を介して処理タンク110へ返送し、繰り返し同様の遠心分離を行った(遠心分離工程)。遠心分離工程においてシリコン切削屑の排出量(kg/hr)を計測した。また、遠心分離工程と同時並行して、使用済クーラントを、処理タンク110から分岐配管140を介して、ろ過装置130(内圧式膜ろ過装置、分画分子量が13,000の親水化ポリフッ化ビニリデン中空糸膜(MU−6302HG、(株)クラレ製を使用、線速度0.4m/秒)を含む)にクロスフロー方式で導入し、ろ過液と濃縮液とに分離した。得られた濃縮液は、返送配管160を介して処理タンク110へ返送し、繰り返し膜ろ過を行った(ろ過工程)。ろ過工程において膜ろ過速度(L/m・hr)と、膜寿命を計測した。膜寿命は、膜ろ過速度が初期の値の60%未満となる単位面積当たりの膜透過量(L/m)とした。なお、遠心分離工程において生じた固形分と、ろ過工程で生じたろ過液とが排出されることにより、系内の液が低減したが、低減分は、あらたに使用済クーラント(500ppmのPAAを含む)を所定の速度で供給し、かつ、ろ過装置130の膜ろ過速度を調整することにより補った。
(Regeneration of coolant)
Polyacrylamide (PAA, molecular weight 16 million) was added to the used coolant so that the concentration in the system was 500 ppm, and stored in the treatment tank 110 (addition process). Thereby, the silicon | silicone cutting waste was aggregated to 5-30 micrometers. The agglomerated silicon cutting waste was 90% by mass in the total silicon cutting waste. Next, the used coolant is introduced at a rate of 30 L / min from the processing tank 110 to the centrifugal separator 120 (NEO-200 type, manufactured by G Force Japan Co., Ltd.) adjusted to 3000 G through the branch pipe 140. , Separated into solid and diluent. The obtained diluted solution was returned to the processing tank 110 through the return pipe 150 and repeatedly subjected to the same centrifugal separation (centrifugation step). In the centrifugal separation process, the amount of silicon cutting waste discharged (kg / hr) was measured. At the same time as the centrifugation step, the used coolant is removed from the treatment tank 110 through the branch pipe 140 and the filtration device 130 (internal pressure membrane filtration device, hydrophilized polyvinylidene fluoride having a molecular weight cut off of 13,000). It was introduced into a hollow fiber membrane (including MU-6302HG, manufactured by Kuraray Co., Ltd., including a linear velocity of 0.4 m / sec) by a cross flow method, and separated into a filtrate and a concentrated liquid. The obtained concentrated liquid was returned to the processing tank 110 through the return pipe 160 and repeatedly subjected to membrane filtration (filtration step). In the filtration step, the membrane filtration rate (L / m 2 · hr) and the membrane life were measured. The membrane lifetime was defined as the amount of membrane permeation (L / m 2 ) per unit area where the membrane filtration rate was less than 60% of the initial value. In addition, although the liquid in the system was reduced by discharging the solid content generated in the centrifugation step and the filtrate generated in the filtration step, the reduced amount was newly used (500 ppm of PAA). In addition) at a predetermined rate, and the membrane filtration rate of the filtration device 130 was adjusted.

ろ過液(再生クーラント)は、シリコンの切削屑が完全に除去された透明な液体であった。ろ過液は、先に回収した砥粒、本操作で失われた量に相当する未使用のクーラントおよび新たな砥粒と混合され、再生スラリーとした。   The filtrate (regenerated coolant) was a transparent liquid from which silicon cutting waste was completely removed. The filtrate was mixed with previously recovered abrasive grains, unused coolant corresponding to the amount lost in this operation, and new abrasive grains to obtain a regenerated slurry.

<比較例1>
実施例1において得られた使用済クーラントに対して高分子凝集剤を添加することなく、そのまま処理タンク110へ導入した以外は、実施例1と同様の処理を行い、再生クーラントおよび再生スラリーを得た。
<Comparative Example 1>
Except for adding the polymer flocculant to the used coolant obtained in Example 1, without introducing the polymer flocculant, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain a regenerated coolant and a regenerated slurry. It was.

<実施例2>
シリコンインゴッドを、平均粒径10μmの炭化ケイ素を固定したワイヤーを備えるワイヤーソー切断装置を用いて切断した。シリコンインゴットの切断は、ワイヤーとの接触部位にクーラントを供給しながら行った。クーラントとしては、ジエチレングリコール70質量%、水29質量%、その他添加剤1質量%からなるものを使用した。得られた使用済クーラントは、固形分濃度8.2質量%であった。この使用済クーラントに対して、系中濃度が500ppmになるようにポリエチレンイミン(PEI、分子量7万)を添加し、処理タンク110に貯留した(添加工程)。次いで、実施例1と同様の再生処理(遠心分離処理(遠心分離工程)およびろ過処理(ろ過工程))を行い、再生クーラントおよび再生スラリーを得た。
<Example 2>
The silicon ingot was cut using a wire saw cutting device provided with a wire to which silicon carbide having an average particle size of 10 μm was fixed. The silicon ingot was cut while supplying coolant to the contact area with the wire. As a coolant, what consists of 70 mass% of diethylene glycol, 29 mass% of water, and 1 mass% of other additives was used. The obtained used coolant had a solid content concentration of 8.2% by mass. Polyethyleneimine (PEI, molecular weight 70,000) was added to the used coolant so that the concentration in the system was 500 ppm, and stored in the processing tank 110 (addition process). Subsequently, the regeneration process (centrifugation process (centrifugation process) and filtration process (filtration process)) similar to Example 1 was performed, and the regeneration coolant and the regeneration slurry were obtained.

<比較例2>
使用済クーラントにPEIを添加しなかった以外は、実施例2と同様の処理を行い、再生クーラントおよび再生スラリーを得た。
<Comparative Example 2>
Except that PEI was not added to the used coolant, the same treatment as in Example 2 was performed to obtain a regenerated coolant and a regenerated slurry.

<実施例3>
図2に示されるクーラント再生装置101を使用し、使用済クーラントから再生クーラントを得た。具体的には、実施例2と同様に使用済クーラントに対して系中濃度が500ppmになるようにPEIを添加し(添加工程)、遠心分離装置120の前段に設けた処理タンク(図示せず)に貯留した。その後、3000Gに調整した遠心分離装置120(NEO−200型、ジー・フォース ジャパン(株)製)に30L/分の速度で供給し、固形分と希釈液とに分離した(遠心分離工程)。得られた希釈液は、処理タンクへ返送し、繰り返し同様の遠心分離を行った。ろ過工程において得られた希釈液の固形分濃度(質量%)および、その固形分濃度を達成するための所要時間(分)を計測した。その後、希釈液を、導入配管170を介して遠心分離装置120とろ過装置130との間に設けた膜処理タンク(図示せず)へ導入し、次いで、ろ過装置130により膜ろ過を行い、ろ過液と希釈液とに分離した(ろ過工程)。ろ過工程の開始直後における膜ろ過速度(L/m・hr)と膜寿命とを計測した。を計測した。得られた濃縮液は、返送配管180を介して遠心処理タンクに返送した。返送された濃縮液に対して、あらたな使用済クーラント(500ppmのPEIを含む)を混合し、その後、再度、遠心分離および膜ろ過を行い、再生クーラントおよび再生スラリーを得た。また、ろ過工程の所要時間(分)を計測した。
<Example 3>
The coolant regeneration apparatus 101 shown in FIG. 2 was used, and the regeneration coolant was obtained from the used coolant. Specifically, as in Example 2, PEI is added to the used coolant so that the concentration in the system becomes 500 ppm (addition process), and a treatment tank (not shown) provided in the front stage of the centrifugal separator 120 is not shown. ). Then, it supplied to the centrifuge 120 (NEO-200 type | mold, G force Japan Co., Ltd. product) adjusted to 3000G at the speed | rate of 30 L / min, and isolate | separated into solid content and diluent (centrifugation process). The obtained diluted solution was returned to the treatment tank and repeatedly subjected to the same centrifugal separation. The solid content concentration (mass%) of the diluted solution obtained in the filtration step and the time (minute) required to achieve the solid content concentration were measured. Thereafter, the diluted solution is introduced into a membrane treatment tank (not shown) provided between the centrifugal separator 120 and the filtration device 130 via the introduction pipe 170, and then membrane filtration is performed by the filtration device 130, followed by filtration. It separated into a liquid and a diluted liquid (filtration process). The membrane filtration rate (L / m 2 · hr) and membrane life immediately after the start of the filtration step were measured. Was measured. The obtained concentrated liquid was returned to the centrifugal processing tank via the return pipe 180. A new used coolant (containing 500 ppm of PEI) was mixed with the returned concentrated liquid, and then centrifugal separation and membrane filtration were performed again to obtain a regenerated coolant and a regenerated slurry. Moreover, the required time (minute) of the filtration process was measured.

<比較例3>
使用済クーラントにPEIを添加しなかった以外は、実施例3と同様の処理を行い、再生クーラントおよび再生スラリーを得た。
<Comparative Example 3>
Except that PEI was not added to the used coolant, the same treatment as in Example 3 was performed to obtain a regenerated coolant and a regenerated slurry.

<実施例4>
図3に示されるクーラント再生装置102を使用した以外は実施例3と同様の処理を行い、使用済クーラントから再生クーラントを得た。なお、ろ過装置130から排出された濃縮液は、返送配管190によりろ過装置130に返送させることなく廃棄した。
<Example 4>
Except for using the coolant regenerating apparatus 102 shown in FIG. 3, the same process as in Example 3 was performed to obtain a regenerated coolant from the used coolant. The concentrated liquid discharged from the filtration device 130 was discarded without being returned to the filtration device 130 through the return pipe 190.

<比較例4>
使用済クーラントにPEIを添加しなかった以外は、実施例4と同様の処理を行い、再生クーラントおよび再生スラリーを得た。
<Comparative Example 4>
Except that PEI was not added to the used coolant, the same treatment as in Example 4 was performed to obtain a regenerated coolant and a regenerated slurry.

実施例1〜4および比較例1〜4における使用済クーラントの再生条件および各評価結果を表1および表2に示す。   Tables 1 and 2 show the used coolant regeneration conditions and evaluation results in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.

Figure 2015139861
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Figure 2015139861
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(評価結果および考察)
実施例1〜4および比較例1〜4において再生された再生スラリーを用いてシリコンインゴットを切削したところ、いずれも付着物がなく傷の少ない良好な表面性状のシリコンウェハが得られることが確認された。
(Evaluation results and discussion)
When silicon ingots were cut using the regenerated slurries regenerated in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, it was confirmed that silicon wafers having good surface properties with no deposits and few scratches were obtained. It was.

しかしながら、表1に示されるように、高分子凝集剤を添加する添加工程を採用した実施例1および実施例2のクーラント再生方法によれば、添加工程を採用しなかった比較例1および比較例2のクーラント再生方法と比べ、遠心分離工程において、単位時間当たり多くの固形分を排出することができた。すなわち、実施例1および実施例2のクーラント再生方法によれば、比較例1および比較例2のクーラント再生方法と比べ、シリコン切削屑を短時間にうちに分離でき、遠心分離工程を短縮化することができた。また、実施例1および実施例2のクーラント再生方法によれば、比較例1および比較例2のクーラント再生方法と比べ、ろ過工程において大きな膜ろ過速度が得られ、ろ過工程の所要時間が短縮化することができた。   However, as shown in Table 1, according to the coolant regeneration methods of Example 1 and Example 2 that employ the addition step of adding the polymer flocculant, Comparative Example 1 and Comparative Example that did not employ the addition step Compared with the coolant regeneration method of 2, the solid content per unit time could be discharged in the centrifugal separation process. That is, according to the coolant regeneration method of Example 1 and Example 2, compared with the coolant regeneration method of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, silicon chips can be separated in a short time, and the centrifugal separation process is shortened. I was able to. Moreover, according to the coolant regeneration method of Example 1 and Example 2, compared with the coolant regeneration method of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, a large membrane filtration rate is obtained in the filtration step, and the time required for the filtration step is shortened. We were able to.

表2に示されるように、高分子凝集剤を添加する添加工程を採用した実施例3および実施例4のクーラント再生方法によれば、添加工程を採用しなかった比較例3および比較例4のクーラント再生方法と比べ、遠心分離工程において希釈液中の固形分濃度を短時間で低減させることができ、シリコン切削屑を短時間にうちに分離することができた。すなわち、実施例3および実施例4のクーラント再生方法によれば、比較例3および比較例4のクーラント再生方法と比べ、遠心分離工程を短縮化することができた。また、実施例3および実施例4のクーラント再生方法によれば、比較例3および比較例4のクーラント再生方法と比べ、ろ過工程において大きな膜ろ過速度が得られた。また、添加工程の有無が異なる実施例3と比較例3との比較、および、実施例4と比較例4との比較において、実施例3および実施例4のクーラント再生方法の方が、比較例3および比較例4のクーラント再生方法よりも、膜ろ過の所要時間が短縮化することができた。   As shown in Table 2, according to the coolant regeneration methods of Example 3 and Example 4 that employ the addition step of adding the polymer flocculant, those of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 that did not employ the addition step Compared with the coolant regeneration method, the solid content concentration in the diluting liquid could be reduced in a short time in the centrifugal separation process, and silicon cutting waste could be separated in a short time. That is, according to the coolant regeneration method of Example 3 and Example 4, compared with the coolant regeneration method of Comparative Example 3 and Comparative Example 4, the centrifugation step could be shortened. Moreover, according to the coolant regeneration method of Example 3 and Example 4, compared with the coolant regeneration method of the comparative example 3 and the comparative example 4, the big membrane filtration rate was obtained in the filtration process. Further, in the comparison between Example 3 and Comparative Example 3 in which the presence or absence of the addition process is different, and in the comparison between Example 4 and Comparative Example 4, the coolant regeneration methods of Example 3 and Example 4 are comparative examples. Compared with the coolant regeneration methods of 3 and Comparative Example 4, the time required for membrane filtration could be shortened.

100、101、102 クーラント再生装置
110 処理タンク
120 遠心分離装置
130 ろ過装置
140 分岐配管
150、160、180、190 返送配管
170 導入配管
S100 添加工程
S200、S300、S400 再生工程
S210、S310 遠心分離工程
S220、S320、S420 ろ過工程
100, 101, 102 Coolant regeneration device 110 Processing tank 120 Centrifugal device 130 Filtration device 140 Branch piping 150, 160, 180, 190 Return piping 170 Introducing piping S100 Addition step S200, S300, S400 Regeneration step S210, S310 Centrifugation step S220 , S320, S420 Filtration process

Claims (11)

シリコン材料を切断する際に生じたシリコン切削屑を含む使用済クーラントから、前記シリコン切削屑を分離するクーラント再生方法であって、
前記シリコン切削屑が凝集するように、高分子凝集剤を前記使用済クーラントに添加する添加工程と、
凝集した前記シリコン切削屑を分離して再生クーラントを得る再生工程と、
を含むクーラント再生方法。
A coolant regeneration method for separating the silicon cutting waste from used coolant containing silicon cutting waste generated when cutting silicon material,
An addition step of adding a polymer flocculant to the used coolant so that the silicon cutting scraps aggregate;
A regeneration step of separating the agglomerated silicon cutting waste to obtain a regeneration coolant;
A coolant regeneration method including:
前記高分子凝集剤は、窒素を含有する窒素含有高分子凝集剤である、請求項1記載のクーラント再生方法。   The coolant regeneration method according to claim 1, wherein the polymer flocculant is a nitrogen-containing polymer flocculant containing nitrogen. 前記窒素含有高分子凝集剤は、ポリエチレンイミンまたはポリアクリルアミドのうち少なくともいずれか一方である、請求項2記載のクーラント再生方法。   The coolant regeneration method according to claim 2, wherein the nitrogen-containing polymer flocculant is at least one of polyethyleneimine and polyacrylamide. 前記高分子凝集剤は、前記使用済クーラントに対して100〜2000ppmとなるように添加される、請求項1〜3のいずれか1項に記載のクーラント再生方法。   The coolant regeneration method according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer flocculant is added to be 100 to 2000 ppm with respect to the used coolant. 前記再生工程は、ろ過工程または遠心分離工程のうち少なくともいずれか一方の工程を含み、
前記ろ過工程は、前記使用済クーラントをろ過して、ろ過液と濃縮液とに分離する工程であり、
前記遠心分離工程は、前記使用済クーラントを遠心分離して固形分と希釈液とに分離する工程である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のクーラント再生方法。
The regeneration step includes at least one of a filtration step or a centrifugation step,
The filtration step is a step of filtering the used coolant and separating it into a filtrate and a concentrate.
The coolant regeneration method according to any one of claims 1 to 4, wherein the centrifugation step is a step of centrifuging the used coolant to separate it into a solid content and a diluent.
前記再生工程は、前記ろ過工程と前記遠心分離工程との両方の工程を含み、
前記使用済クーラントの一部に対して前記ろ過工程を行い、残部に対して前記遠心分離工程を行う、請求項5記載のクーラント再生方法。
The regeneration step includes both the filtration step and the centrifugation step,
The coolant regeneration method of Claim 5 which performs the said filtration process with respect to a part of said used coolant, and performs the said centrifugation process with respect to the remainder.
前記再生工程は、前記ろ過工程と前記遠心分離工程との両方の工程を含み、
前記遠心分離工程の後に、該遠心分離工程を経て得られた前記希釈液に対して前記ろ過工程を行う、請求項5記載のクーラント再生方法。
The regeneration step includes both the filtration step and the centrifugation step,
The coolant regeneration method of Claim 5 which performs the said filtration process with respect to the said dilution liquid obtained through this centrifugation process after the said centrifugation process.
前記再生工程は、前記ろ過工程を経て得られた前記濃縮液に対して再度実施される、請求項6または7記載のクーラント再生方法。   The coolant regeneration method according to claim 6 or 7, wherein the regeneration step is performed again on the concentrate obtained through the filtration step. 前記再生工程は、前記遠心分離工程を経て得られた前記希釈液に対して再度実施される、請求項6または7記載のクーラント再生方法。   The coolant regeneration method according to claim 6 or 7, wherein the regeneration step is performed again on the diluent obtained through the centrifugation step. 前記ろ過工程では、前記使用済クーラントが膜ろ過される、請求項5〜9のいずれか1項に記載のクーラント再生方法。   The coolant regeneration method according to any one of claims 5 to 9, wherein in the filtration step, the used coolant is subjected to membrane filtration. シリコン材料を切断する際に生じたシリコン切削屑を含む使用済クーラントから、前記シリコン切削屑を分離して再生クーラントを得る過程で生成され、
前記使用済クーラントと、前記シリコン切削屑を凝集させる高分子凝集剤とを含む、再生クーラント中間生成物。
It is generated in the process of obtaining the regenerated coolant by separating the silicon cutting waste from the used coolant containing the silicon cutting waste generated when cutting the silicon material,
A regenerated coolant intermediate product comprising the used coolant and a polymer flocculant that agglomerates the silicon cutting waste.
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