JPH10323675A - シリコン廃液から切削粉を分離する方法 - Google Patents

シリコン廃液から切削粉を分離する方法

Info

Publication number
JPH10323675A
JPH10323675A JP13481197A JP13481197A JPH10323675A JP H10323675 A JPH10323675 A JP H10323675A JP 13481197 A JP13481197 A JP 13481197A JP 13481197 A JP13481197 A JP 13481197A JP H10323675 A JPH10323675 A JP H10323675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon
cutting
wastewater
powder
metal silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP13481197A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4000205B2 (ja
Inventor
Kaikou Oda
開行 小田
Osamu Tanaka
修 田中
Satoshi Wakamatsu
智 若松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokuyama Corp filed Critical Tokuyama Corp
Priority to JP13481197A priority Critical patent/JP4000205B2/ja
Publication of JPH10323675A publication Critical patent/JPH10323675A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4000205B2 publication Critical patent/JP4000205B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属シリコンの切削粉を含有する切削廃水か
ら該切削粉を効率的に除去すること。 【解決手段】 金属シリコンの切削粉を含有する切削廃
水に、塩化アルミニウムおよび/または塩化鉄を凝集剤
として添加しそしてpHを10以上に調整して、金属シ
リコン凝集物を浮遊せしめることによって、金属シリコ
ンの切削粉を分離する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属シリコンの切
削粉の分離方法に関する。さらに詳しくは、シリコンの
切削粉を含有する切削廃水を、簡便にしかも安価に処理
して分離する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高純度多結晶シリコンの製造において最
も一般的な方法は、高純度のシリコンの芯線を電流加熱
し、該芯線上でトリクロロシランを水素と反応させ、ロ
ッド状の多結晶シリコンを析出する方法であり、広く一
般に行われている。該シリコン芯線には、析出で得られ
た多結晶シリコンロッドを、芯線に適した細い棒状に切
り出して使用されることがある。
【0003】シリコンロッドを切削する際、一般には、
シリコンの切削微粉を含むスラリー状の切削廃水が発生
する。切削廃水はシリコン微粉や研磨剤等により濁って
いるため、この廃液を一般排水として廃棄することはで
きず、凝集沈降分離等の操作により、廃水中から懸濁粒
子(以後単にss成分と記す)を分離しなくてはならな
い。ところが、切削廃水中のシリコンは、水中では水素
ガスを発生する性質を持つため、せっかく沈降させた凝
集物(フロック)が発生した水素ガスを伴って再浮上す
るという問題があり、一般的な凝集沈降分離技術は使用
できなかった。
【0004】この問題を解決する手段として、これまで
種々の試みがなされてきた。例えば特開昭63−492
91号公報では、アルカリ性の研磨廃水に無機凝集剤を
添加し、次いで高分子凝集剤および浮上補助剤を添加
し、そして加圧水により浮上分離する方法が提案されて
いる。また、この方法の改良として、特開平6−134
469号公報には、まず貯槽で水素を発生させ、その後
pHを7〜9に調整し、凝集剤を添加することにより、
水素を発生させずに凝集沈降分離する方法が提案されて
いる。
【0005】しかし、これらの方法では、金属シリコン
凝集物の凝集力が弱く、ろ過システムに供給する過程で
ポンプを通過する際、一部の弱いフロックがこわれてし
まうという問題があった。また、処理水の水質は環境規
制どおり、20mg/L以下という放流基準は満足する
ものの、さらなる環境規制の要求に耐えうるものではな
かった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点を解決するための研究を行った結果、処理水の水質
低下や、凝集物が壊れることの原因は、凝集剤の不均一
な混合に原因があることを究明した。また、均一に混合
するためには、凝集粒子の内部にいかに効率良く凝集剤
を行き渡らせるか、および、混合工程において水素が発
生することにより粒子が浮上して撹拌されなくなるとい
う問題をいかに解決するかという2つの技術課題が存在
することも明らかになった。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らはさ
らなる研究の結果、シリコン切削廃水の酸性を維持した
ままであれば、凝集剤が均一に行き渡ること、また、こ
れまでシリコン微粉は、水溶液中では必ず水素を発生す
ると考えられてきたが、意外にも、酸性下では殆ど水素
を発生しないことが明らかになった。これらの知見を利
用し、凝集剤を内部に均一に混合した金属シリコン凝集
物を形成する技術を開発し、シリコン切削廃水中の凝集
固体を効率良く分離する方法を完成し、本発明に到達し
た。
【0008】すなわち本発明は、金属シリコンの切削粉
を含有する切削廃水に、塩化アルミニウムおよび/また
は塩化鉄を凝集剤として添加しそしてpHを10以上に
調整して、金属シリコン凝集物を浮遊せしめることを特
徴とする、金属シリコンの切削粉の分離方法である。
【0009】本発明の特徴の1つは、シリコンの切削廃
水中のシリコン切削微粉を凝集させるに際し、理想的な
金属シリコン凝集物を形成するため、凝集が起こらない
程度にpHの低い状態で無機凝集剤を添加、混合するこ
とにある。凝集剤を添加した後のpHが7.0付近ある
いはそれ以上の場合は、溶液の不均一な混合や水素ガス
の発生を招くため、好ましくない。水素ガスを発生させ
ないためには、凝集剤を添加した後、pHを調整する前
のpHが、7.0未満、さらには5.0未満、さらには
4.0未満であることが好ましい。酸性が強くなるほど
水素ガスの発生は抑制され、その結果、シリコン微粒子
であっても、通常の水素を発生しない物質のように、無
機凝集剤と均一に混合される。これは、おそらくシリコ
ン粒子の表面に強固な酸化膜が形成され、その膜の厚さ
はpHに依存するためと考えられる。 シリコンの切削
廃水が中性あるいは酸性であれば、無機凝集剤を添加し
た時点でpHは7.0以下になるため何等問題は無い。
しかし、切削廃水に研磨剤等が混入してアルカリ性とな
っている場合は、無機凝集剤を添加する前に、非凝集性
の適当な酸を添加し、あらかじめ凝集剤を添加した後の
pHが7.0未満になるよう、pHをコントロールして
おくことが肝要である。
【0010】本発明に適した無機凝集剤としては、例え
ば塩化アルミニウム、および塩化鉄が好適に使用され
る。これらはそれぞれ単独でも使用できるが、混合して
使用することもできる。塩化アルミニウムおよび塩化鉄
には、ポリ塩化アルミニウム、ポリ鉄が含まれても構わ
ない。これらの無機凝集剤としては、市販されているも
のをそのまま何ら制限なく使用できる。とりわけ、多結
晶シリコンの製造工程において他の工程からの廃棄物を
使用することにより、プロセス全体から発生する廃棄物
の量を減少させることができる。例えばトリクロロシラ
ンの製造工程において、金属珪素と塩化水素とを反応さ
せてトリクロロシランを製造する反応器や、金属珪素と
四塩化珪素とを反応させてトリクロロシランを製造する
反応器からは、副生物として、反応残の粉末が回収され
る。これらの粉末中には、シリコンの他、塩化アルミニ
ウムや塩化鉄が高濃度で存在するので、これらの粉末を
前述の、切削廃水に混合することで、プロセス内への不
必要な無機化合物の追加をなくし、結果的に廃棄物の量
を抑えることができる。当然のごとく、該粉末は、シリ
コンの切削廃水と混合する場合だけではなく、粉末単体
でも、すなわち切削廃水の代わりに水と混合した場合で
も、粉末自身の凝集に対し同様の効果が得られる。
【0011】無機凝集剤を添加した酸性の溶液を、良く
撹拌することにより、それぞれのシリコン粒子の回り
に、均一に凝集剤を分散させることができる。凝集を開
始させる前であるため、強く撹拌することも、何ら問題
はない。この操作により、最終的に形成される金属シリ
コン凝集物の強度を高めることが可能となる。
【0012】無機凝集剤が添加され且つ、良く撹拌され
た酸性の切削廃水スラリーに、アルカリ性化合物を添加
することにより、金属シリコン凝集物の浮遊物を形成す
ることができる。アルカリ性化合物の種類は、特に限定
されないが、混合速度が大きいことから、水酸化ナトリ
ウム水溶液が特に好適に使用できる。アルカリ性化合物
を添加した後の溶液のpHは、10以上、さらには11
以上であることが好ましい。溶液のpHが9.0以下の
場合、しっかりした凝集物が形成されないため、溶液の
移送工程において、凝集物が破壊されることが多い。ま
た、処理水側には、ss成分が若干残り、液の色は黄褐
色となる。一方、溶液のpHが10以上の場合、しっか
りした金属シリコン凝集物が形成されるため、溶液の移
送工程においても、凝集物が破壊することは殆どない。
また、凝集物が強固であるため、処理水側にはss成分
は殆どなくまた液の色も無色透明である。上記の方法に
おいて、凝集の補助的手段として、一般に使用される高
分子凝集剤等を用いることもできる。
【0013】本発明で得られる金属シリコン凝集物は強
固であるため、凝集物の回収も容易に行うことができ
る。その手段は特に限定されないが、例えばそのまま濾
過することもできる。濾過の手段は特に限定されない
が、限外濾過法を使用すれば、排出される処理水は、非
常に清澄になる。本発明で形成される凝集物は、例え限
外濾過工程に供給しても、殆ど崩れない程度に強固であ
る。本発明に適した限外濾過膜は、その分画分子量が1
000以上、さらには10,000以上、さらには10
0,000以上のものが好適に採用される。
【0014】また、濾過以外の方法として、浮上分離法
も好適に使用できる。金属シリコン凝集物を含有する液
のpHが10以上の場合、シリコン微粉の周囲に、いく
ら強固な酸化膜が形成されていても、短時間の後に、該
膜は殆ど全て分解し、水素が発生し始める。水素の泡を
包含した金属シリコン凝集物は浮上を始めるが、凝集物
が強固なものであるため、かなりまとまって浮上する。
例えばその大きさは、5mmから50mmにもなる。こ
の性質を利用し、金属シリコン凝集物を浮上分離法によ
り回収することもできる。浮上の手段に水素ガスの泡を
用いる他、補助的手段として加圧水、あるいは浮上助剤
を用いることもできる。上述の方法でssを分離した後
の処理水を、一般排水として排出する場合には、塩酸等
で中和するだけで、何ら問題なく行える。
【0015】
【実施例】多結晶シリコンロッドを切削した際に得られ
た廃液を、それぞれ200kg毎採取し、種々の条件で
廃液中のssの回収を行った。切削廃水中のss濃度は
0.1%であった。
【0016】実施例1 トリクロロシランの製造工程において、シリコンと四塩
化珪素との反応を行う流動床反応器から排出された平均
粒径2μmの粒子500gを、5リットルの水に分散し
た後、切削廃水200リットルと混合し、高分子凝集剤
0.1gを添加し、強く撹拌した。この時の溶液のpH
は4.0であった。次いで10%水酸化ナトリウム水溶
液を添加し、pHが11.0になるよう調整し、撹拌を
停止した後放置した。凝集物を浮上させた後、下部に溜
まった処理水を採取し、分析した。この処理水の分析値
を表1に示す。
【0017】実施例2 市販のポリ塩化アルミニウム水溶液16mlを切削廃水
200リットルと混合し、高分子凝集剤0.1gを添加
し、強く撹拌した。この時の溶液のpHは4.0であっ
た。次いでpHが11.0になるよう、10%水酸化ナ
トリウム水溶液を添加し、撹拌を停止した後放置した。
凝集物は、浮遊した後浮上と沈降を繰り返した。凝集物
の浮遊する液を分画分子量100,000の限外濾過膜
を使用して分離した後、処理水を採取し、分析した。こ
の時の、処理水の分析値を表1に示す。
【0018】比較例1 切削廃水200リットルに水酸化ナトリウムを添加し、
pH11.5に調整した。次いで、市販のポリ塩化アル
ミニウム水溶液16mlを添加し、さらに高分子凝集剤
0.1gを添加し、撹拌した後放置した。この時のpH
は7.0であった。この時、凝集物は、ほぼ全量沈降分
離された。この時得られた上澄みの処理水の分析値を表
1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】本発明方法によれば、金属シリコンの切
削粉を含有する切削廃水から該切削粉を比較的破壊され
にくい凝集物として効率的に除去することができる。凝
集物除去後の廃水は単にpHを整えるだけで、一般廃水
として廃棄できる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属シリコンの切削粉を含有する切削廃
    水に、塩化アルミニウムおよび/または塩化鉄を凝集剤
    として添加しそしてpHを10以上に調整して、金属シ
    リコン凝集物を浮遊せしめることを特徴とする、金属シ
    リコンの切削粉の分離方法。
  2. 【請求項2】 切削廃水に凝集剤を添加した後、pHを
    調整する前の液性が酸性である、請求項1に記載の分離
    方法。
  3. 【請求項3】 金属珪素と四塩化珪素、または金属珪素
    と塩化水素とを反応させてトリクロロシランを製造する
    反応の副生物として回収した、シリコン、塩化アルミニ
    ウムおよび塩化鉄を含む粉末を凝集剤として使用する、
    請求項1に記載の分離方法。
  4. 【請求項4】 浮遊した金属シリコン凝集物を、さらに
    浮上分離法により回収する請求項1に記載の分離方法。
  5. 【請求項5】 浮遊した金属シリコン凝集物を、さらに
    限外濾過法により回収する請求項1に記載の分離方法。
JP13481197A 1997-05-26 1997-05-26 シリコン廃液から切削粉を分離する方法 Expired - Fee Related JP4000205B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13481197A JP4000205B2 (ja) 1997-05-26 1997-05-26 シリコン廃液から切削粉を分離する方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13481197A JP4000205B2 (ja) 1997-05-26 1997-05-26 シリコン廃液から切削粉を分離する方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10323675A true JPH10323675A (ja) 1998-12-08
JP4000205B2 JP4000205B2 (ja) 2007-10-31

Family

ID=15137064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13481197A Expired - Fee Related JP4000205B2 (ja) 1997-05-26 1997-05-26 シリコン廃液から切削粉を分離する方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4000205B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005152879A (ja) * 2003-11-06 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 流体の凝集処理装置およびそれを用いた凝集処理方法
WO2007023872A1 (ja) * 2005-08-24 2007-03-01 Tokuyama Corporation シリコン粉含有排水の処理方法
WO2009081245A1 (en) 2007-12-19 2009-07-02 Applied Materials Switzerland Sa Method for recovering silicon from sawing waste
US20110081289A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Epworks Co., Ltd. Method for regenerating silicon from silicon waste and silicon manufactured using the same
US7988866B2 (en) 2005-08-24 2011-08-02 Tokuyama Corporation Method of treating fumed silica-containing drainage water
EP2357152A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-17 Woongjin Coway Co., Ltd. Hydrogen energy production system utilizing silicon wastewater and method for production of hydrogen energy using the same
JP2012050948A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Nippon Rensui Co Ltd 排水処理装置および排水処理方法
CN103803758A (zh) * 2012-11-15 2014-05-21 王炜 多晶硅切割废砂浆回收废水的处理工艺
CN107648892A (zh) * 2017-11-10 2018-02-02 云南省核工业二0九地质大队 一种改善微细颗粒沉降效果的工艺

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005152879A (ja) * 2003-11-06 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 流体の凝集処理装置およびそれを用いた凝集処理方法
WO2007023872A1 (ja) * 2005-08-24 2007-03-01 Tokuyama Corporation シリコン粉含有排水の処理方法
US7988867B2 (en) 2005-08-24 2011-08-02 Tokuyama Corporation Method of treating silicon powder-containing drainage water
US7988866B2 (en) 2005-08-24 2011-08-02 Tokuyama Corporation Method of treating fumed silica-containing drainage water
US8381914B2 (en) 2007-12-19 2013-02-26 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Method for recovering silicon from sawing waste
WO2009081245A1 (en) 2007-12-19 2009-07-02 Applied Materials Switzerland Sa Method for recovering silicon from sawing waste
TWI460129B (zh) * 2007-12-19 2014-11-11 Ecole Polytech 由鋸切廢料回收矽的方法
US20110081289A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Epworks Co., Ltd. Method for regenerating silicon from silicon waste and silicon manufactured using the same
US8821826B2 (en) * 2009-10-01 2014-09-02 Epworks Co., Ltd. Method for regenerating silicon from silicon waste and silicon manufactured using the same
JP2011168478A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Woongjin Coway Co Ltd シリコン廃水を活用した水素エネルギー生産システム及び水素エネルギー生産方法
EP2357152A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-17 Woongjin Coway Co., Ltd. Hydrogen energy production system utilizing silicon wastewater and method for production of hydrogen energy using the same
JP2012050948A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Nippon Rensui Co Ltd 排水処理装置および排水処理方法
CN103803758A (zh) * 2012-11-15 2014-05-21 王炜 多晶硅切割废砂浆回收废水的处理工艺
CN107648892A (zh) * 2017-11-10 2018-02-02 云南省核工业二0九地质大队 一种改善微细颗粒沉降效果的工艺

Also Published As

Publication number Publication date
JP4000205B2 (ja) 2007-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1330414B1 (en) Method for treatment of water and wastewater
EP0377603B1 (en) Clarification process
AU2002220093A1 (en) Method and apparatus for treatment of water and wastewater
WO1998057888A1 (en) Method for separating mixture of finely divided minerals and product thereof
JP4000205B2 (ja) シリコン廃液から切削粉を分離する方法
US20090242491A1 (en) Method of treating silicon powder-containing drainage water
JP2004261708A (ja) シリコン微粒子及び/又はコロイドシリカ含有排水の凝集処理方法
JP2000254659A (ja) Cmp排液の処理方法
JP4630240B2 (ja) シリコン粉含有排水の処理方法
US4263148A (en) Process for removing humic matter from phosphoric acid solutions
JPH10506570A (ja) 懸濁された溶媒和粒子を含む極性液体廃物の精製プロセス及びそのための凝集組成物
JP4272122B2 (ja) 凝集沈殿水処理方法及び装置
Kin et al. Treatment of chemical–mechanical planarization wastes by electrocoagulation/electro-Fenton method
JP2000140861A (ja) 微細砥粒子分散研磨液を含む排水の処理方法
JP3325689B2 (ja) 金属含有排水の処理方法
NZ236674A (en) Removing inorganic gels and particles from an acidic slurry using a cationic mannich polyacrylamide
CN212924676U (zh) 一种含硅废水处理系统
JP2000334209A (ja) 砂添加凝集沈澱装置
JP3939970B2 (ja) 貯炭場排水の処理方法
JP4524796B2 (ja) フッ素含有排水の処理方法及び処理装置
JP2000325965A (ja) 研磨廃液の処理法
WO2006008474A1 (en) Flotation process and apparatus for separating suspended particles from a liquid
JPH06190374A (ja) ふっ酸廃液処理装置
SU1758007A1 (ru) Способ флотационного выделени ионов хрома (у1)
JP2001137865A (ja) 不溶化物分離方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060104

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20060911

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20070806

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070813

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees