KR101413522B1 - Method for manufacturing metal silicons - Google Patents

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Abstract

Provided is a method for producing metal silicon smelted from waste silicon sludge. The method for producing metal silicon comprises the steps of: i) removing magnetic substances included in waste silicon sludge by magnetically sorting the waste silicon sludge; ii) sorting the waste silicon sludge by particle size into first waste silicon sludge, second waste silicon sludge, and third waste silicon sludge; iii) filling the third waste silicon sludge, the second waste silicon sludge, and the first waste silicon sludge sequentially in a crucible and exposing the first waste silicon sludge to the outside; iv) providing molten metal smelted from the waste silicon sludge by directly spraying a gas mixed with hydrogen and oxygen onto the first waste silicon sludge; and v) providing metal silicon by cooling the molten metal. In the step of sorting the waste silicon sludge by particle size, the first waste silicon sludge has a larger particle size than the second waste silicon sludge, and the second waste silicon sludge has a larger particle size than the third waste silicon sludge.

Description

메탈실리콘 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING METAL SILICONS}[0001] METHOD FOR MANUFACTURING METAL SILICONS [0002]

본 발명은 메탈실리콘 제조 방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 본 발명은 폐실리콘 슬러지를 용융시킨 메탈실리콘 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing metal silicon. More particularly, the present invention relates to a method of making molten silicon sludge by melting molten silicon sludge.

메탈실리콘은 고순도의 규석을 전기로에 투입하고 탄소계 환원제를 이용하여 고순도의 규석을 용융 환원하여 제조한다. 규석으로부터 산소 성분을 제거한 메탈실리콘은 금속과 유사한 성질을 가지며, 주로 폴리실리콘의 소재로 사용된다. 또한, 알루미늄 합금의 첨가제, 유기실리콘, 반도체, 철강제련 및 정밀 요업 등의 다양한 분야에 사용된다.Metallic silicon is produced by injecting highly pure silica into an electric furnace and melting and reducing high purity silica using a carbonaceous reducing agent. Metallic silicon with oxygen removed from silica has similar properties to metals and is mainly used as a material for polysilicon. It is also used in various fields such as additives for aluminum alloys, organic silicon, semiconductors, steel smelting and precision ceramics.

한편, 폴리실리콘 제조 과정, 웨이퍼용 실리콘 소재 준비 공정 또는 반도체 공정 등에서 폐실리콘 슬러지가 다량 발생하고 있다. 일반적으로, 폐실리콘 슬러지는 실리콘 화합물로 합성하거나 철광용, 건축용 원료 또는 타용도로의 재활용 수준에 머무르고 있다. 따라서 폐실리콘 슬러지를 다른 용도로도 활용할 필요가 있다. On the other hand, a large amount of waste silicon sludge is generated in a process of producing polysilicon, a process of preparing a silicon material for a wafer, or a semiconductor process. Generally, waste silicon sludge is synthesized as a silicon compound, or remains at the recycling level for iron ore, building materials or other roads. Therefore, waste silicon sludge needs to be utilized for other purposes.

폐실리콘 슬러지를 이용하여 메탈실리콘을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.To provide a method for producing metal silicon using waste silicon sludge.

본 발명의 일 실시예에 따른 메탈실리콘의 제조 방법은, i) 폐실리콘 슬러지를 자력 선별하여 실리콘 슬러지에 포함된 자성체를 제거하는 단계, ii) 폐실리콘 슬러지를 각각 제1 폐실리콘 슬러지, 제2 폐실리콘 슬러지, 및 제3 폐실리콘 슬러지로 입도 선별하는 단계, iii) 도가니에 제3 폐실리콘 슬러지, 제2 폐실리콘 슬러지 및 제1 폐실리콘 슬러지를 차례로 장입하여 제1 폐실리콘 슬러지를 외부 노출시키는 단계, iv) 수소와 산소의 혼합 가스를 제1 폐실리콘 슬러지에 직접 분사하여 폐실리콘 슬러지를 용융시킨 용탕을 제공하는 단계, 및 v) 용탕을 냉각하여 메탈실리콘을 제공하는 단계를 포함한다. 폐실리콘 슬러지를 입도 선별하는 단계에서, 제1 폐실리콘 슬러지의 입도는 제2 폐실리콘 슬러지의 입도보다 크고, 제2 폐실리콘 슬러지의 입도는 제3 폐실리콘 슬러지의 입도보다 크다. 좀더 바람직하게는, 제3 폐실리콘 슬러지의 입도는 0.2㎛ 내지 6㎛이고, 제2 폐실리콘 슬러지의 입도는 6㎛ 보다 크고 20㎛ 이하이며, 제1 폐실리콘 슬러지의 입도는 20㎛ 보다 크고 100㎛ 이하이다.A method of manufacturing metal silicon according to an embodiment of the present invention includes the steps of i) removing a magnetic substance included in a silicon sludge by magnetic force of a waste silicon sludge, ii) removing the waste silicon sludge as a first waste silicon sludge, And iii) charging the crucible with the third waste silicon sludge, the second waste silicon sludge, and the first waste silicon sludge in order to expose the first waste silicon sludge to the outside Iv) directing a mixed gas of hydrogen and oxygen to the first waste silicon sludge to provide a molten waste of the waste silicon sludge, and v) cooling the melt to provide metal silicon. The particle size of the first waste silicon sludge is larger than that of the second waste silicon sludge and the particle size of the second waste silicon sludge is larger than that of the third waste silicon sludge. More preferably, the particle size of the third waste silicon sludge is between 0.2 μm and 6 μm, the particle size of the second waste silicon sludge is greater than 6 μm and less than 20 μm, the particle size of the first waste silicon sludge is greater than 20 μm, Mu m or less.

혼합 가스의 연소 온도는 1400℃ 내지 1600℃이고, 제1 폐실리콘 슬러지 중 제2 폐실리콘 슬러지와 접촉하는 제1 폐실리콘 슬러지의 경계부는 혼합 가스와 비접촉 상태로 유지되고 혼합 가스에 의한 전도열에 의해 용융될 수 있다. 메탈실리콘을 제공하는 단계에서, 메탈실리콘은 0보다 크고 0.000286wt% 이하의 Al, 0보다 크고 0.000056wt% 이하의 P, 0보다 크고 0.000261wt% 이하의 Fe, 0보다 크고 0.000293wt% 이하의 Cu, 0보다 크고 0.000657wt% 이하의 Ni, 0보다 크고 0.000057wt% 이하의 Cr, 0보다 크고 0.000030wt% 이하의 Zn, 0보다 크고 0.000661wt% 이하의 Na, 0보다 크고 0.000026wt% 이하의 K, 0보다 크고 0.00007wt% 이하의 Ca, 0보다 크고 0.000004wt% 이하의 C, 0보다 크고 0.000017wt% 이하의 Co, 및 나머지 Si를 포함한다. 좀더 바람직하게는, Al의 양은 0.000270wt% 내지 0.000286wt%이고, P의 양은 0.000045wt% 내지 0.000056wt%이고, Fe의 양은 0.000246wt% 내지 0.000261wt%이고, Cu의 양은 0.000284wt% 내지 0.000293wt%이고, Ni의 양은 0.000631wt% 내지 0.000657wt%이고, Cr의 양은 0.000043wt% 내지 0.000057wt%이고, Zn의 양은 0.000022wt% 내지 0.000030wt%이고, Na의 양은 0.000631wt% 내지 0.000661wt%이고, K의 양은 0.000012wt% 내지 0.000026wt%이고, Ca의 양은 0.00002wt% 내지 0.00007wt%이고, C의 양은 0.000001wt% 내지 0.000004wt%이고, Co의 양은 0.000009wt% 내지 0.000017wt%일 수 있다.The combustion temperature of the mixed gas is in the range of 1400 ° C. to 1600 ° C. and the boundary of the first waste silicon sludge in contact with the second waste silicon sludge of the first waste silicon sludge is maintained in a noncontact state with the mixed gas, It can be melted. In the step of providing metal silicon, the metal silicon has a composition of Al greater than 0 and less than 0.000286 wt% Al, greater than 0 and less than 0.000056 wt% P, greater than 0 and less than 0.000261 wt% Fe, greater than 0 and less than 0.000293 wt% Cu , Greater than 0 and less than 0.000657 wt% Ni, greater than 0 and less than 0.000057 wt% Cr, greater than 0 and less than 0.000030 wt% Zn, greater than 0 and less than 0.000661 wt% Na, greater than 0 and less than 0.000026 wt% K , Greater than 0 and less than 0.00007 wt% Ca, greater than 0 and less than 0.000004 wt% C, greater than 0 and less than 0.000017 wt% Co, and the balance Si. More preferably, the amount of Al is 0.000270 wt% to 0.000286 wt%, the amount of P is 0.000045 wt% to 0.000056 wt%, the amount of Fe is 0.000246 wt% to 0.000261 wt%, the amount of Cu is 0.000284 wt% to 0.000293 wt% %, 0.000631 wt.% To 0.000657 wt.%, The amount of Cr is 0.000043 wt.% To 0.000057 wt.%, The amount of Zn is 0.000022 wt.% To 0.000030 wt.% And the amount of Na is 0.000631 wt.% To 0.000661 wt.% , The amount of K is 0.000012 wt% to 0.000026 wt%, the amount of Ca is 0.00002 wt% to 0.00007 wt%, the amount of C is 0.000001 wt% to 0.000004 wt%, and the amount of Co is 0.000009 wt% to 0.000017 wt% .

메탈실리콘을 제공하는 단계에서, 메탈실리콘의 실리콘 중량비는 폐실리콘 슬러지의 실리콘 중량비의 120% 내지 130%일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈실리콘의 제조 방법은 자성체를 제거하는 단계 전에 폐실리콘 슬러지를 건조하는 단계를 더 포함하고, 폐실리콘 슬러지의 건조 전의 폐실리콘 슬러지의 수분 중량비와 메탈실리콘의 수분 중량비의 차는 20% 내지 30%일 수 있다. In the step of providing the metal silicon, the silicon weight ratio of the metal silicon may be 120% to 130% of the silicon weight ratio of the waste silicon sludge. The method of manufacturing metal silicon according to an embodiment of the present invention further includes drying the waste silicon sludge before the step of removing the magnetic material, wherein the moisture weight ratio of the waste silicon sludge before drying of the waste silicon sludge and the moisture weight ratio of metal silicon May be from 20% to 30%.

본 발명의 일 실시예에 따른 메탈실리콘의 제조 장치는, i) 폐실리콘 슬러지를 수용하도록 적용된 도가니, ii) 도가니를 수용하도록 적용되고, 그 내벽이 도가니의 측벽과 이격되어 공간을 형성하는 케이싱, iii) 케이싱을 덮어서 도가니를 외부와 밀폐하도록 적용된 커버, iv) 케이싱의 내벽과 도가니의 측벽을 연결 고정하고, 도가니 주위에 상호 이격되어 위치하는 복수의 고정 블록들, v) 복수의 고정 블록들 중 상호 이웃하는 한 쌍의 고정 블록들 사이에 위치하고, 케이싱의 상면 위에 위치한 출탕구, 및 vi) 커버를 관통하여 커버의 내부로 삽입되고, 폐실리콘 슬러지를 용융시키는 수소와 산소의 혼합 가스를 공급하도록 적용된 가스 버너를 포함한다.An apparatus for producing metal silicon according to an embodiment of the present invention comprises: a crucible adapted to receive waste silicon sludge; ii) a casing adapted to receive the crucible, the inner wall of which is spaced apart from the sidewall of the crucible, iv) a plurality of fixed blocks connected and fixed to the inner wall of the casing and the sidewall of the crucible and spaced apart from each other around the crucible, v) a plurality of fixed blocks A foaming gate located between a pair of adjacent fixed blocks and positioned above the upper surface of the casing, and vi) a gas mixture of hydrogen and oxygen which is inserted into the cover through the cover and melts the waste silicon sludge Includes an applied gas burner.

본 발명의 일 실시예에 따른 메탈실리콘의 제조 장치는 도가니를 둘러싸는 도가니틀을 더 포함하고, 도가니틀은 출탕구와 연결될 수 있다. 복수의 고정 블록들 중 하나 이상의 고정 블록의 하부에 홈이 형성되고, 홈에 도가니틀의 상부가 삽입 고정될 수 있다.The apparatus for manufacturing metal silicon according to an embodiment of the present invention may further include a crucible surrounding the crucible, and the crucible may be connected to the tapper. A groove may be formed in a lower portion of at least one of the plurality of fixing blocks, and an upper portion of the crucible may be inserted and fixed in the groove.

출탕구에 대응하는 케이싱의 상면은 오목하게 형성되고, 출탕구는 케이싱의 외측으로 갈수록 그 폭이 좁아지는 폭감소부를 포함할 수 있다. 출탕구는, i) 제1 출탕면, 및 ii) 제1 출탕면의 양측에 연결된 한 쌍의 제2 출탕면들을 포함할 수 있다. 한 쌍의 제2 출탕면들과 제1 출탕면은 90˚보다 크고 180˚ 미만의 각도를 이루면서 상호 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈실리콘의 제조 장치는 케이싱의 양측과 연결된 회전봉과 회전봉과 연결되고 상호 이격되어 수직으로 뻗은 한 쌍의 지지대들을 포함하는 회전고정부를 더 포함할 수 있다.The upper surface of the casing corresponding to the outflow port may be concave and the outflow port may include a width reduction portion that becomes narrower toward the outside of the casing. The outflow port may include i) a first discharge surface, and ii) a pair of second discharge surfaces connected to both sides of the first discharge surface. The pair of second discharge surfaces and the first discharge surface may be connected to each other at an angle of greater than 90 DEG and less than 180 DEG. The apparatus for manufacturing a metal silicon according to an embodiment of the present invention may further include a rotation fixing part connected to both sides of the casing and a rotation fixing part connected to the rotation bar and including a pair of vertically extending supports.

폐실리콘 슬러지를 사용하여 메탈실리콘을 저렴하게 제조할 수 있다. 따라서 폐자원을 활용할 수 있고, 환경을 오염시키지 않는 저가의 메탈실리콘을 공급할 수 있다.It is possible to produce metal silicon at low cost by using waste silicon sludge. Therefore, it is possible to utilize waste resources and supply low-cost metal silicon that does not pollute the environment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈실리콘 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 폐실리콘 슬러지의 입도 분포의 그래프이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈실리콘 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 4은 도 3의 메탈실리콘 제조 장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 3의 메탈실리콘 제조 장치로부터 용탕을 출탕하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 메탈실리콘 제조 장치의 개략적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 실험예에서 사용한 폐실리콘 슬러지의 사진이다.
도 8은 본 발명의 실험예에서 사용한 메탈실리콘 제조 장치의 사진이다.
도 9은 본 발명의 실험예에서 혼합 가스에 의해 메탈실리콘을 제조하는 과정을 나타낸 사진이다.
도 10는 메탈실리콘 제조 장치의 커버를 열었을 때 메탈실리콘 용탕 사진이다.1 is a schematic flow diagram of a method for fabricating metal silicon according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph of particle size distribution of waste silicon sludge.
3 is a schematic diagram of an apparatus for producing a metal silicon according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a schematic plan view of the apparatus for producing a metal silicon of Fig. 3; Fig.
FIG. 5 is a view schematically showing a process of tapping molten metal from the metal silicon production apparatus of FIG. 3. FIG.
6 is a schematic diagram of an apparatus for producing a metal silicon according to another embodiment of the present invention.
7 is a photograph of waste silicon sludge used in the experimental example of the present invention.
8 is a photograph of a metal silicon production apparatus used in an experimental example of the present invention.
9 is a photograph showing a process of producing metal silicon by a mixed gas in an experimental example of the present invention.
10 is a photograph of a metal silicon melt when the cover of the metal silicon production apparatus is opened.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third, etc. are used to describe various portions, components, regions, layers and / or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish any moiety, element, region, layer or section from another moiety, moiety, region, layer or section. Thus, a first portion, component, region, layer or section described below may be referred to as a second portion, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified and that the presence or absence of other features, regions, integers, steps, operations, elements, and / It does not exclude addition.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

이하에서 사용되는 "폐실리콘 슬러지"라는 용어는 폐실리콘 분말 또는 폐실리콘 스크랩 등을 모두 포함하는 것으로 해석된다. 예를 들면, 단결정 실리콘 잉곳을 절단한 실리콘 잉곳의 가장자리를 모아서 폐실리콘 슬러지 라고도 할 수 있다.The term "waste silicon sludge" as used below is interpreted to include both waste silicon powder or waste silicon scrap. For example, the edges of the silicon ingot in which the single crystal silicon ingot is cut may be collectively referred to as waste silicon sludge.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈실리콘 제조 방법의 순서도를 개략적으로 나타내고, 도 2 내지 도 5는 도 1의 메탈실리콘 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 메탈실리콘 제조 방법의 순서도는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 메탈실리콘의 제조 방법을 다양하게 변형할 수 있다. 이하에서는 편의상 설명을 위하여 도 1과 도 2 내지 도 5를 결합하여 도 1의 메탈실리콘 제조 방법에 대하여 설명한다.FIG. 1 schematically shows a flow chart of a method of manufacturing a metal silicon according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 schematically show each step of the method of manufacturing the metal silicon of FIG. The flowchart of the method of manufacturing the metal silicon of FIG. 1 is for illustrating the present invention only, and the present invention is not limited thereto. Therefore, the manufacturing method of the metal silicon can be variously modified. Hereinafter, for the sake of convenience, the method of manufacturing the metal silicon of FIG. 1 will be described by combining FIG. 1 and FIGS. 2 to 5.

도 1에 도시한 바와 같이, 메탈실리콘 제조 방법은, 폐실리콘 슬러지를 자력 선별하여 실리콘 슬러지에 포함된 자성체를 제거하는 단계(S10), 폐실리콘 슬러지를 각각 제1 폐실리콘 슬러지, 제2 폐실리콘 슬러지, 및 제3 폐실리콘 슬러지로 입도 선별하는 단계(S20), 도가니에 제3 폐실리콘 슬러지, 제2 폐실리콘 슬러지 및 제1 폐실리콘 슬러지를 차례로 장입하여 제1 폐실리콘 슬러지를 외부 노출시키는 단계(S30), 수소와 산소의 혼합 가스를 제1 폐실리콘 슬러지에 직접 분사하여 폐실리콘 슬러지를 용융시킨 용탕을 제공하는 단계(S40), 그리고 용탕을 냉각하여 메탈실리콘을 제공하는 단계(S50)를 포함한다. 이외에, 필요에 따라 메탈실리콘 제조 방법은 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, a metal silicon production method includes a step (S10) of removing magnetic substances included in a silicon sludge by magnetic force sorting of waste silicon sludge, a step (S10) of removing a magnetic silicon sludge as a first waste silicon sludge, Sludge, and third waste silicon sludge (S20), charging the crucible with the third waste silicon sludge, the second waste silicon sludge, and the first waste silicon sludge in order to externally expose the first waste silicon sludge (S30), directly spraying a mixed gas of hydrogen and oxygen to the first waste silicon sludge to provide a molten metal melting waste silicon sludge (S40), and cooling the molten metal to provide metal silicon (S50) . In addition, the method of manufacturing the metal silicon may further include other steps as needed.

먼저, 단계(S10)에서는 폐실리콘 슬러지를 자력 선별한다. 폐실리콘 슬러지는 실리콘을 원료로 사용하는 공정에서 나오는 부산물이므로, 수분 이외에 높은 융점을 가지는 Fe 및 Ni 등의 불순물을 함유하고 있다. 따라서 제조하는 메탈 실리콘의 순도를 높이기 위해서는 사전에 Fe 및 Ni 등의 금속을 제거할 필요가 있다. 따라서 자력 선별에 의해 폐실리콘 슬러지에 함유된 자성체를 제거한다. 그 결과, 우선적으로 폐실리콘 슬러지에 함유된 자성 금속인 Fe 또는 Ni 등을 제거하여 폐실리콘 슬러지의 순도를 높일 수 있다.First, in step S10, the magnetic force of the waste silicon sludge is selected. Since waste silicon sludge is a by-product from the process of using silicon as a raw material, it contains impurities such as Fe and Ni having a high melting point in addition to water. Therefore, in order to increase the purity of the metal silicon to be produced, it is necessary to remove metals such as Fe and Ni in advance. Therefore, the magnetic material contained in the waste silicon sludge is removed by magnetic force sorting. As a result, the purity of the waste silicon sludge can be increased by removing the magnetic metal Fe or Ni contained in the waste silicon sludge.

다음으로, 단계(S20)에서는 폐실리콘 슬러지를 각각 제1 폐실리콘 슬러지, 제2 폐실리콘 슬러지, 및 제3 폐실리콘 슬러지로 입도 선별한다. 이러한 단계(S20)의 과정을 도 2를 통하여 좀더 상세하게 설명한다.Next, in step S20, waste silicon sludge is graded into a first waste silicon sludge, a second waste silicon sludge, and a third waste silicon sludge, respectively. The process of step S20 will be described in more detail with reference to FIG.

도 2는 폐실리콘 슬러지의 입도 분포의 그래프를 나타낸다. 좀더 상세하게는, 도 2는 원료로서 사용하는 폐실리콘 슬러지의 입도 분포를 나타낸다.Figure 2 shows a graph of the particle size distribution of waste silicon sludge. More specifically, Fig. 2 shows the particle size distribution of waste silicon sludge used as a raw material.

도 2에 도시한 바와 같이, 폐실리콘 슬러지의 입도는 0.2㎛ 내지 100㎛이다. 따라서 전술한 입도 범위에 따라 폐실리콘 슬러지를 적절하게 분류할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 따라 스크린 장치 등을 이용하여 폐실리콘 슬러지를 그 입도 기준으로 제1 폐실리콘 슬러지, 제2 폐실리콘 슬러지, 및 제3 폐실리콘 슬러지로 구분한다. 여기서, 제1 폐실리콘 슬러지의 입도는 제2 폐실리콘 슬러지의 입도보다 크고, 제2 폐실리콘 슬러지의 입도는 제3 폐실리콘 슬러지의 입도보다 크다. 한편, 폐실리콘 슬러지의 입도 선별 공정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.As shown in Fig. 2, the particle size of the waste silicon sludge is 0.2 to 100 m. Therefore, the waste silicon sludge can be appropriately classified according to the particle size range described above. For example, the waste silicon sludge is divided into a first waste silicon sludge, a second waste silicon sludge, and a third waste silicon sludge on the basis of the particle size thereof by using a screen device or the like in accordance with FIG. Here, the particle size of the first waste silicon sludge is larger than that of the second waste silicon sludge, and the particle size of the second waste silicon sludge is larger than that of the third waste silicon sludge. Meanwhile, since the process of sorting the waste silicon sludge can be easily understood by those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

도 2에 도시한 바와 같이, 먼저, 가장 양이 많은 그래프의 좌측을 선택하여 입도 선별에 의해 제3 폐실리콘 슬러지의 입도를 0.2㎛ 내지 6㎛로 할 수 있다. 이 경우, 제3 폐실리콘 슬러지의 양은 전체 폐실리콘 슬러지의 양의 50vol% 정도가 될 수 있으며, 도 2의 곡선 그래프의 좌측 부분에 대응된다. 한편, 제2 폐실리콘 슬러지의 입도는 6㎛ 보다 크고 20㎛ 이하가 되도록 할 수 있다. 이 경우, 제2 폐실리콘 슬러지의 양은 전체 폐실리콘 슬러지의 양의 35vol% 정도가 될 수 있으며, 도 2의 곡선 그래프의 정점으로부터 우측 일부분에 대응된다. 그리고 제1 폐실리콘 슬러지의 입도는 20㎛ 보다 크고 100㎛ 이하일 수 있다. 이 경우, 제1 폐실리콘 슬러지의 양은 전체 폐실리콘 슬러지의 양의 15vol% 정도가 될 수 있으며, 도 2의 곡선 그래프의 우측 가장자리에 대응된다. 전술한 바와 같이, 폐실리콘 슬러지를 그 입도에 따라 적절하게 분류한다.As shown in FIG. 2, first, the left side of the graph having the largest amount can be selected and the particle size of the third waste silicon sludge can be made 0.2 to 6 μm by particle size selection. In this case, the amount of the third waste silicon sludge may be about 50 vol% of the amount of the total waste silicon sludge, and corresponds to the left part of the curve graph of Fig. On the other hand, the particle size of the second waste silicon sludge can be larger than 6 mu m and less than 20 mu m. In this case, the amount of the second waste silicon sludge may be about 35 vol% of the amount of the total waste silicon sludge, and corresponds to the right part from the apex of the curve graph of Fig. And the particle size of the first waste silicon sludge may be greater than 20 탆 and less than 100 탆. In this case, the amount of the first waste silicon sludge may be about 15 vol% of the amount of the total waste silicon sludge, and corresponds to the right edge of the curve graph of Fig. As described above, the waste silicon sludge is appropriately classified according to its particle size.

폐실리콘 슬러지의 입도를 선별한 후 도가니에 장입하여 용융하면 폐실리콘 슬러지의 용융에 필요한 열을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 메탈실리콘을 제조하기 위한 에너지 비용을 절감할 수 있다. 한편, 좀더 바람직하게는 제3 폐실리콘 슬러지의 입도는 0.5㎛ 내지 4㎛일 수 있다. 또한, 제2 폐실리콘 슬러지의 입도는 8㎛ 내지 10㎛일 수 있다. 그리고 제1 폐실리콘 슬러지의 입도는 20㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 전술한 입도 범위에서는 비교적 다량의 폐실리콘 슬러지가 존재하므로, 이를 이용하여 메탈실리콘을 좀더 효율적으로 제조할 수 있다.After the particle size of the waste silicon sludge is selected and charged into the crucible and melted, the heat required for melting the waste silicon sludge can be reduced. As a result, the energy cost for manufacturing the metal silicon can be reduced. On the other hand, more preferably, the particle size of the third waste silicon sludge may be 0.5 탆 to 4 탆. In addition, the particle size of the second waste silicon sludge may be 8 탆 to 10 탆. And the particle size of the first waste silicon sludge may be between 20 탆 and 40 탆. Since there is a relatively large amount of waste silicon sludge in the particle size range described above, metal silicon can be more efficiently produced using the waste silicon sludge.

다시 도 2로 되돌아가면, 단계(S30)에서는 도가니에 제3 폐실리콘 슬러지, 제2 폐실리콘 슬러지 및 제1 폐실리콘 슬러지를 차례로 장입하여 제1 폐실리콘 슬러지를 외부 노출시킨다. 이를 도 3를 통하여 좀더 상세하게 설명한다.Returning again to Fig. 2, in step S30, the crucible is charged with the third waste silicon sludge, the second waste silicon sludge, and the first waste silicon sludge in order to externally expose the first waste silicon sludge. This will be described in more detail with reference to FIG.

도 3에 도시한 바와 같이, 메탈실리콘 제조 장치(100)는 케이싱(10), 커버(20), 도가니(30), 도가니틀(32), 가스 버너(60), 고정 블록(70), 하부 블록(72) 및 배기관(80)을 포함한다. 이외에, 메탈실리콘 제조 장치(100)는 다른 장치들을 더 포함할 수 있다.3, the metal silicon manufacturing apparatus 100 includes a casing 10, a cover 20, a crucible 30, a crucible 32, a gas burner 60, a fixing block 70, A block 72 and an exhaust pipe 80. In addition, the metal-silicon manufacturing apparatus 100 may further include other devices.

케이싱(10)의 하면 및 측면은 금속 등으로 차단되어 있는 반면에 그 상측은 커버(20)와 결합되어 상호 연통되도록 오픈되어 있다. 한편, 융융된 메탈실리콘이 담긴 도가니(30)가 케이싱(10) 내부에 위치하므로, 도가니(30)로부터 배출되는 열이 발산되어 케이싱(10)으로 전도된다. 따라서 도 3에는 도시하지 않았지만 케이싱(10)의 내부에 단열재를 설치하여 도가니(30)로부터 배출되는 열을 차단할 수도 있다.The lower surface and the side surface of the casing 10 are shielded by a metal or the like while the upper side thereof is engaged with the cover 20 and opened to communicate with each other. On the other hand, since the crucible 30 containing the melted metal silicon is located inside the casing 10, the heat discharged from the crucible 30 is diverted and conducted to the casing 10. Therefore, although not shown in FIG. 3, a heat insulating material may be installed inside the casing 10 to block the heat discharged from the crucible 30. FIG.

도 3에 도시한 바와 같이, 커버(20)는 케이싱(10)과 결합된다. 커버(20)를 들어올려서 커버(20)를 케이싱(10)과 탈착시킬 수 있다. 커버(20)는 케이싱(10) 위에 놓여서 그 무게에 의해 결합 상태를 유지할 수도 있지만, 상호 정렬된 후 별도의 결합 부재를 이용하여 상호 결합될 수도 있다.As shown in Fig. 3, the cover 20 is engaged with the casing 10. Fig. The cover 20 can be lifted and the cover 20 can be detached from the casing 10. [ The cover 20 may be placed on the casing 10 and held in its engaged state by its weight, but may be mutually coupled using a separate joining member after being aligned.

도가니틀(32)은 도가니(30)를 둘러싼다. 도가니(30)에는 폐실리콘 슬러지가 수용되어 용융된다. 도가니(30)는 수회 사용한 후 깨버리고, 다른 도가니(30)로 대체해서 사용할 수 있다. 도가니(30)는 열차폐 효과가 우수한 알루미나 등을 포함하는 소재로 제조될 수 있다.The crucible (32) surrounds the crucible (30). The waste silicon sludge is received in the crucible 30 and melted. The crucible 30 may be used after being used for several times and replaced with another crucible 30. The crucible 30 may be made of a material including alumina or the like having excellent heat shielding effect.

가스 버너(60)는 커버(20)의 내부로 삽입된다. 가스 버너(60)는 도가니(30) 위에서 연직 방향을 따라 뻗어서 도가니(30)를 향하면서 위치한다. 따라서 가스 버너(60)로부터 배출된 가스가 도가니(30)에 수용된 폐실리콘 슬러지를 향해 분사되어 폐실리콘 슬러지와 직접 접촉한다. 가스 버너(60)는 이송 장치를 통하여 z축 방향을 따라 하부로 이동하면서 커버(20) 내에 삽입된다. 가스 버너(60)를 사용하지 않는 경우, 이송 장치에 의해 가스 버너(60)를 +z축 방향으로 상승시켜서 뺄 수 있다.The gas burner (60) is inserted into the cover (20). The gas burner 60 extends along the vertical direction on the crucible 30 and faces the crucible 30. Thus, the gas discharged from the gas burner 60 is injected toward the waste silicon sludge contained in the crucible 30 to come into direct contact with the waste silicon sludge. The gas burner 60 is inserted into the cover 20 while moving downward along the z-axis direction through the transfer device. When the gas burner 60 is not used, the gas burner 60 can be lifted up in the + z-axis direction by the transfer device and can be removed.

가스 버너(60)에서 사용되는 가스로는 예를 들면 수소와 산소의 혼합 가스를 사용할 수 있다. 여기서, 수소와 산소의 혼합 가스는 브라운 가스를 포함하는 것으로 해석된다. 브라운 가스는 수소 및 산소를 분리 채집하지 않고 한번에 포집하여 제조된다. 브라운 가스를 연소시키는 경우, 그 연소물로서 물만 발생하므로, 환경 오염에 대한 우려가 없다. 브라운 가스를 사용하여 도가니(30)에 수용된 폐실리콘 슬러지를 매우 빠르게 용융시킬 수 있다. 따라서 메탈실리콘을 제조하는데 필요한 시간이 크게 감축되어 높은 에너지 효율을 확보할 수 있다.As the gas used in the gas burner 60, for example, a mixed gas of hydrogen and oxygen can be used. Here, the mixed gas of hydrogen and oxygen is interpreted to include brown gas. Brown gas is produced by collecting hydrogen and oxygen at one time without separate collecting. When Brown gas is combusted, only water is generated as the combustible material, so there is no concern about environmental pollution. Brown gas can be used to melt the waste silicon sludge contained in the crucible 30 very quickly. Therefore, the time required for manufacturing the metal silicon is greatly reduced, and high energy efficiency can be secured.

배기관(80)의 일단은 케이싱(10)의 외측에 위치하고, 타단은 공간(P)과 연통된다. 공간(P)은 케이싱(10)의 내벽(101)이 도가니틀(32)의 측벽(323)과 이격되어 형성된다. 공간(P)으로 인해 도가니(30)의 고정 상태가 불안정해질 수 있으므로, 도가니(30)를 케이싱(10) 내부에 고정하기 위해 고정 블록(70)과 하부 블록(72)을 설치한다. 고정 블록(70)은 측방향으로 도가니(30)가 흔들리지 않도록 도가니(30)를 고정시키고, 하부 블록(72)은 케이싱(10)의 내부 위에 설치되어 도가니(30)를 지지한다.One end of the exhaust pipe (80) is located outside the casing (10), and the other end is communicated with the space (P). The space P is formed by the inner wall 101 of the casing 10 being spaced apart from the sidewall 323 of the crucible 32. The fixing block 70 and the lower block 72 are provided to fix the crucible 30 in the casing 10 since the fixing state of the crucible 30 may become unstable due to the space P. [ The fixing block 70 fixes the crucible 30 so that the crucible 30 is not sideways and the lower block 72 is mounted on the inside of the casing 10 to support the crucible 30.

배기관(80)은 도가니(30)에 수용된 폐실리콘 슬러지의 용융에 의해 배출되는 배가스를 외부로 배기시킨다. 즉, 도가니(30)의 내부로 가스가 분사되어 폐실리콘 슬러지를 용융시키는 경우, 폐실리콘 슬러지에 포함된 불순물은 가스에 의해 연소되거나 가스에 밀려서 도가니(30)의 측면을 타고 도가니(30)의 외부 하측으로 흐른다. 따라서 배기관(80)을 통하여 폐실리콘 슬러지의 용융에 의해 배출되는 배가스를 외부로 배기한다. The exhaust pipe (80) exhausts the exhaust gas discharged by the melting of the waste silicon sludge contained in the crucible (30) to the outside. That is, when the gas is injected into the crucible 30 to melt the waste silicon sludge, the impurities contained in the waste silicon sludge are burned by the gas or pushed by the gas, Flows outwardly downward. Therefore, the exhaust gas discharged by the melting of the waste silicone sludge through the exhaust pipe 80 is exhausted to the outside.

온도 센서(35)는 메탈실리콘 제조 장치(100)의 내부 온도를 측정하여 메탈실리콘 제조 장치(100)의 내부 온도를 적절하게 조절한다. 복수의 온도 센서들(35)을 커버(20)에 삽입하여 메탈실리콘 제조 장치(100)의 내부 온도를 감지할 수 있다. 그리고 감지된 온도에 의해 제어 프로그램에 따라 가스 버너(60)를 통해 주입되는 가스의 양을 조절할 수 있다. 그 결과, 폐실리콘 슬러지의 용융시 폐실리콘 슬러지의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.The temperature sensor 35 measures the internal temperature of the metal-silicon manufacturing apparatus 100 to appropriately adjust the internal temperature of the metal-silicon manufacturing apparatus 100. A plurality of temperature sensors 35 may be inserted into the cover 20 to sense the internal temperature of the metal-silicon manufacturing apparatus 100. And the amount of gas injected through the gas burner 60 can be adjusted according to the control program by the sensed temperature. As a result, the temperature of the waste silicon sludge can be kept constant during melting of the waste silicon sludge.

도 3에 도시한 바와 같이, 폐실리콘 슬러지(S1)는 제1 폐실리콘 슬러지(S1), 제2 폐실리콘 슬러지(S2) 및 제3 폐실리콘 슬러지(S3)를 포함한다. 여기서, 제3 폐실리콘 슬러지(S3), 제2 폐실리콘 슬러지(S2) 및 제1 폐실리콘 슬러지(S1)의 순서로 폐실리콘 슬러지(S)를 케이싱(10) 내부로 장입한다. 그 결과, 제1 폐실리콘 슬러지(S1)가 외부 노출된다. 제1 폐실리콘 슬러지(S1)의 입도가 가장 크므로, 그 사이에 가장 큰 공극을 가진다. 또한, 제2 폐실리콘 슬러지(S2)의 입도는 중간 정도이므로, 중간 크기의 공극을 가진다. 그리고 제3 폐실리콘 슬러지(S3)의 입도는 가장 작으므로, 빽빽하게 적층되어 공극이 매우 작다.As shown in Fig. 3, the waste silicon sludge S1 includes a first waste silicon sludge S1, a second waste silicon sludge S2, and a third waste silicon sludge S3. Here, the waste silicon sludge S is charged into the casing 10 in the order of the third waste silicon sludge S3, the second waste silicon sludge S2, and the first waste silicon sludge S1. As a result, the first waste silicon sludge S1 is exposed to the outside. Since the particle size of the first waste silicon sludge S1 is the largest, it has the largest gap therebetween. In addition, since the particle size of the second waste silicon sludge S2 is intermediate, it has a medium-size pore. Since the particle size of the third waste silicon sludge S3 is the smallest, it is closely packed and the void is very small.

다시 도 1로 되돌아가면, 단계(S40)에서는 수소와 산소의 혼합 가스를 제1 폐실리콘 슬러지(S1)(도 3에 도시)에 직접 분사한다. 따라서 폐실리콘 슬러지를 용융시킨 용탕을 제공할 수 있다.1, in step S40, a gas mixture of hydrogen and oxygen is directly injected into the first waste silicon sludge S1 (shown in Fig. 3). Therefore, it is possible to provide a molten metal in which waste silicon sludge is melted.

도 3에 도시한 바와 같이, 수소와 산소의 혼합가스가 외부 노출된 제1 폐실리콘 슬러지(S1)와 직접 접촉하는 경우, 폐실리콘 슬러지(S)의 상부에는 산화실리콘막(S303)이 형성된다. 즉, 제1 폐실리콘 슬러지(S1)와 산소와의 반응에 의해 산화실리콘막(S303)이 용탕 표면에 형성된다. 이 경우, 수소와 산소의 혼합가스가 연소되어도 산화실리콘막(S303)이 높은 융점을 가지므로 녹지 않고 그대로 유지되며, 용탕 내부의 가스만 산화실리콘막(S303)의 가장자리 또는 산화실리콘막(S303)을 통하여 외부로 빠져나간다. 그 결과, 산화실리콘막(S303)의 하부에 위치한 제1 폐실리콘 슬러지(S1), 제2 폐실리콘 슬러지(S2) 및 제3 폐실리콘 슬러지(S3)는 수소와 산소의 혼합가스가 연소에 의한 전도열에 의해 용융된다. 예를 들면, 제2 폐실리콘 슬러지(S2)와 접촉하는 제1 폐실리콘 슬러지(S1)의 경계부(S301)는 혼합 가스와 비접촉 상태로 유지된다. 따라서 경계부(S301)는 혼합 가스와 비접촉 상태로 유지되면서 혼합 가스에 의한 전도열에 의해 용융된다. 이는 혼합 가스의 연소 온도를 1400℃ 내지 1600℃, 바람직하게는 1480℃ 내지 1490℃로 유지하는 것에 기인한다. 혼합 가스의 연소 온도가 너무 높은 경우, 메탈실리콘 제조시의 에너지 소비량이 너무 많다. 또한, 혼합 가스의 연소 온도가 너무 낮은 경우, 폐실리콘 슬러지(S)가 잘 용융되지 않는다. 따라서 혼합 가스의 연소 온도를 전술한 범위로 유지한다.3, a silicon oxide film S303 is formed on the top of the waste silicon sludge S when a mixed gas of hydrogen and oxygen is in direct contact with the first waste silicon sludge S1 exposed to the outside . That is, the silicon oxide film S303 is formed on the surface of the molten metal by the reaction between the first waste silicon sludge S1 and oxygen. In this case, even if a mixed gas of hydrogen and oxygen is burned, the silicon oxide film S303 has a high melting point and is not melted and remains as it is. When only the gas inside the molten silicon is exposed at the edge of the silicon oxide film S303, And then exits to the outside. As a result, the first waste silicon sludge (S1), the second waste silicon sludge (S2) and the third waste silicon sludge (S3) located below the silicon oxide film (S303) And is melted by the heat of conduction. For example, the boundary portion S301 of the first waste silicon sludge S1 that is in contact with the second waste silicon sludge S2 is maintained in a noncontact state with the mixed gas. Accordingly, the boundary portion S301 is melted by the heat of conduction by the mixed gas while being maintained in a noncontact state with the mixed gas. This is due to maintaining the combustion temperature of the mixed gas at 1400 캜 to 1600 캜, preferably at 1480 캜 to 1490 캜. When the combustion temperature of the mixed gas is too high, the energy consumption at the time of metal silicon production is too large. Further, when the combustion temperature of the mixed gas is too low, the waste silicon sludge S is not melted well. Therefore, the combustion temperature of the mixed gas is kept within the above-mentioned range.

혼합 가스를 제1 폐실리콘 슬러지(S1)(도 3에 도시)에 직접 분사하는 경우, 전도열에 의해 제1 폐실리콘 슬러지(S1), 제2 폐실리콘 슬러지(S2) 및 제3 폐실리콘 슬러지(S3)가 차례로 용융된다. 그 결과, 폐실리콘 슬러지(S)로부터 메탈실리콘을 제조할 수 있다.When the mixed gas is directly injected into the first waste silicon sludge S1 (shown in Fig. 3), the first waste silicon sludge S1, the second waste silicon sludge S2 and the third waste silicon sludge S3 are melted successively. As a result, metal silicon can be produced from waste silicon sludge (S).

다시 도 1로 되돌아가면, 마지막으로, 단계(S60)에서는 용탕을 냉각하여 메탈실리콘을 제공한다. 여기서는 용탕 표면의 산화실리콘막을 제거한 후 용탕을 출탕할 수도 있다. 그 결과, 불순물의 함량을 최소화한 메탈실리콘을 제조할 수 있다. 이하에서는 도 4과 도 5를 참조하여 단계(S60)를 좀더 상세하게 설명한다.Returning again to FIG. 1, finally, in step S60, the molten metal is cooled to provide metal silicon. Here, after removing the silicon oxide film on the surface of the molten metal, the molten metal may be spouted. As a result, it is possible to produce metal silicon with minimized impurity content. Hereinafter, step S60 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4는 도 3의 메탈실리콘 제조 장치(100)의 평면 구조를 개략적으로 나타낸다. 즉, 도 4는 도 3의 메탈실리콘 제조 장치(100)의 상부 구조를 나타낸다.Fig. 4 schematically shows the planar structure of the metal silicon production apparatus 100 of Fig. That is, FIG. 4 shows the upper structure of the apparatus 100 for manufacturing a metal silicon of FIG.

도 4에 도시한 바와 같이, 출탕구(90)는 상호 이웃하는 한 쌍의 고정 블록들(70) 사이에 위치한다. 메탈실리콘 용탕은 출탕구(90)를 통하여 출탕될 수 있다. 이를 위해 출탕구(90)는 케이싱(10)의 상면(103) 위에 위치하고, 도가니틀(32)과 연결된다. 출탕구(90)는 제1 출탕면(901)과 한 쌍의 제2 출탕면들(903)을 포함한다. 한 쌍의 제2 출탕면들(903)은 제1 출탕면(901)의 양측에 연결된다. 여기서, 한 쌍의 제2 출탕면들(903)과 제1 출탕면(901) 사이의 각도(θ)는 90˚보다 크고 180˚ 미만일 수 있다. 좀더 바람직하게는, 각도(θ)는 120˚ 내지 150˚일 수 있다. 각도(θ)가 너무 큰 경우, 용탕이 출탕구(90)를 따라 흐르지 않고 출탕구(90)에서 벗어날 수 있다. 따라서 안전 사고 등의 위험이 있다. 또한, 각도(θ)가 너무 작은 경우, 출탕구(90)의 폭이 좁아져서 용탕의 출탕이 다소 느려질 수 있다. 따라서 각도(θ)를 전술한 범위로 조절하는 것이 바람직하다.As shown in Fig. 4, the tapping tunnel 90 is located between a pair of adjoining fixed blocks 70. The molten metal silicon can be spouted through the tapping tunnel (90). For this purpose, the tapping tunnel (90) is located on the upper surface (103) of the casing (10) and connected to the crucible (32). The outflow port (90) includes a first discharge surface (901) and a pair of second discharge surfaces (903). A pair of second discharge surfaces 903 are connected to both sides of the first discharge surface 901. Here, the angle [theta] between the pair of second discharge surfaces 903 and the first discharge surface 901 may be greater than 90 [deg.] And less than 180 [deg.]. More preferably, the angle [theta] may be between 120 [deg.] And 150 [deg.]. If the angle? Is too large, the molten metal can escape from the tapping tunnel 90 without flowing along the tapping tunnel 90. Therefore, there are risks such as safety accidents. Further, when the angle? Is too small, the width of the tapping tunnel 90 becomes narrow, and the tapping of the molten metal may be somewhat slowed down. Therefore, it is preferable to adjust the angle &thetas; to the aforementioned range.

한편, 출탕구(90)는 폭감소부(905)를 가진다. 즉, 폭감소부(905)는 출탕구(90)가 케이싱(10)의 외측으로 갈수록 그 폭이 좁아져서 형성된다. 따라서 용탕을 외부 유출없이 잘 모아서 출탕할 수 있다. 그리고 출탕을 위해 케이싱(10)을 기울여서 용탕을 출탕시킬 필요가 있다. 이를 위하여 케이싱(10)의 양측에 회전고정부(40)가 설치된다. 회전고정부(40)는 회전봉(402)과 한 쌍의 지지대들(404)을 포함한다. 회전봉(402)은 y축 방향을 따라 케이싱(10)과 연결 되고, 상호 이격된 한 쌍의 지지대들(404)은 수직 방향, 즉 z축 방향으로 뻗어서 회전봉(402)을 고정시킨다. 회전봉(402)은 한 쌍의 지지대들(404)에 회전 가능하게 결합되므로, 회전봉(402)에 의해 케이싱(10)을 안정적으로 기울여서 용탕을 출탕할 수 있다. 이하에서는 출탕 과정을 도 5를 통하여 좀더 상세하게 설명한다.On the other hand, the tapping tunnel (90) has a width reducing portion (905). That is, the width reducing portion 905 is formed such that the width of the tapping tunnel 90 becomes narrower toward the outside of the casing 10. Therefore, the molten metal can be gathered well and spouted without spilling out. In addition, it is necessary to tilt the casing 10 to tap the molten metal for tapping. For this purpose, rotation fixing parts (40) are provided on both sides of the casing (10). The rotation fixing portion 40 includes a rotation bar 402 and a pair of supports 404. [ The rotation bar 402 is connected to the casing 10 along the y axis direction and the pair of support bars 404 spaced apart from each other extend in the vertical direction or z axis direction to fix the rotation bar 402. Since the rotation bar 402 is rotatably coupled to the pair of supports 404, the rotation bar 402 can stably incline the casing 10 to tap the melt. Hereinafter, the tapping process will be described in more detail with reference to FIG.

도 5는 도 도 3의 메탈실리콘 제조 장치(100)로부터 용탕을 출탕하는 과정을 개략적으로 나타낸다. 도 5의 도가니(30)의 내부는 설명의 편의를 위해 그 내부가 보이는 형태로 도시한다.Fig. 5 schematically shows a process of tapping molten metal from the apparatus 100 for producing a metal silicon of Fig. The inside of the crucible 30 shown in Fig. 5 is shown in a viewable form for convenience of explanation.

도 5에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 지지대들(404)에 의해 지지된 상태로 케이싱(10)을 화살표 방향으로 회전시켜서 외부 용기(95)에 용탕(M)을 배출시킬 수 있다. 이 경우, 출탕구(90)에 대응하는 케이싱(10)의 상면(103)은 오목하게 형성된다. 따라서 출탕구(90)를 통하여 용탕(M)을 안정적으로 배출시킬 수 있다.The casing 10 can be rotated in the direction of the arrow as supported by the pair of support rods 404 to discharge the molten metal M to the outer container 95 as shown in Fig. In this case, the upper surface 103 of the casing 10 corresponding to the tapping tunnel 90 is concave. Therefore, the molten metal (M) can be stably discharged through the tapping tunnel (90).

다시 도 1로 되돌아가면, 도 1에는 도시하지 않았지만 메탈실리콘의 제조 방법은 단계(S10) 전에 폐실리콘 슬러지를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 폐실리콘 슬러지를 건조하여 후속 공정에서의 공정 효율을 최적화할 수 있다.Referring back to FIG. 1, although not shown in FIG. 1, the method for producing metal silicon may further include drying waste silicon sludge before step S10. The waste silicon sludge can be dried to optimize process efficiency in subsequent processes.

이 경우, 폐실리콘 슬러지의 건조 전의 폐실리콘 슬러지의 수분 중량비와 메탈실리콘의 수분 중량비의 차는 20% 내지 30%일 수 있다. 좀더 바람직하게는, 메탈실리콘의 수분 중량비와 폐실리콘 슬러지의 수분 중량비의 차는 24% 내지 28%일 수 있다. 폐실리콘 슬러지를 건조함으로써 수분을 최소화하여 메탈실리콘을 효율적으로 제조할 수 있다.In this case, the difference between the moisture weight ratio of the waste silicon sludge before drying and the moisture weight ratio of the metal silicon may be 20% to 30%. More preferably, the difference between the moisture weight ratio of the metal silicon and the water weight ratio of the waste silicon sludge may be between 24% and 28%. By drying the waste silicon sludge, moisture can be minimized and metal silicon can be efficiently produced.

전술한 방법을 통하여 제조한 메탈실리콘은 99.99% 이상의 Si를 포함한다. 따라서 폐실리콘 슬러지로부터 고순도의 메탈실리콘을 제조할 수 있다. 한편, 메탈실리콘에는 불순물로서, Al, P, Fe, Cu, Ni, Cr, Zn, Na, K, Ca, C 또는 Co 등의 불순물이 포함될 수 있다. 그 결과, 제조품인 메탈실리콘의 실리콘 중량비는 원료인 폐실리콘 슬러지의 실리콘 중량비의 120% 내지 130%로 증가할 수 있다. 즉, 폐실리콘 슬러지에 포함된 실리콘의 함량이 70wt% 내지 80wt% 정도였지만 이를 메탈실리콘에서는 거의 100wt%로 실리콘의 함량을 증가시킬 수 있다. 이는 산소와 수소의 혼합 가스가 폐실리콘 슬러지와 직접 접촉하여 연소됨으로써 폐실리콘 슬러지에 포함된 불순물을 기체화하여 잘 제거하는 현상에 기인한다. 따라서 높은 실리콘 순도를 가지는 메탈실리콘을 제조할 수 있다.The metal silicon produced by the above-mentioned method contains Si of 99.99% or more. Thus, high purity metal silicon can be produced from waste silicon sludge. On the other hand, impurities such as Al, P, Fe, Cu, Ni, Cr, Zn, Na, K, Ca, C or Co may be included in the metal silicon. As a result, the silicon weight ratio of the produced metal silicon can be increased to 120% to 130% of the silicon weight ratio of the raw waste silicon sludge. That is, the amount of silicon contained in the waste silicon sludge was about 70 wt% to 80 wt%, but it can increase the silicon content to almost 100 wt% in the case of metal silicon. This is due to the fact that the mixed gas of oxygen and hydrogen is burned by direct contact with the waste silicon sludge, thereby removing the impurities contained in the waste silicon sludge by gasification. Thus, metal silicon having a high silicon purity can be produced.

도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 메탈실리콘 제조 장치(200)를 개략적으로 나타낸다. 도 6의 메탈실리콘 제조 장치(200)는 도 3의 메탈실리콘 제조 장치(100)와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며 그 상세한 설명을 생략한다.6 schematically shows an apparatus 200 for manufacturing a metal silicon according to another embodiment of the present invention. The metal silicon manufacturing apparatus 200 of FIG. 6 is similar to the metal silicon manufacturing apparatus 100 of FIG. 3, and thus the same reference numerals are used for the same parts, and a detailed description thereof is omitted.

도 6에 도시한 바와 같이, 케이싱(10)과 도가니틀(32)을 연결하는 고정 블록(74)의 하부에 홈(741)을 형성할 수 있다. 홈(741)에는 도가니틀(32)의 상부(321)가 삽입 고정된다. 따라서 케이싱(10)에 의해 x축 방향으로 고정 지지되는 고정 블록(74)을 이용하여 도가니틀(32)을 케이싱(10) 내부에 안정적으로 고정시킬 수 있다.A groove 741 can be formed in a lower portion of the fixing block 74 connecting the casing 10 and the crucible 32 as shown in Fig. The upper portion 321 of the crucible 32 is inserted and fixed in the groove 741. Therefore, the crucible 32 can be stably fixed to the inside of the casing 10 by using the fixing block 74 fixedly supported in the x-axis direction by the casing 10.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples. These experimental examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실험예Experimental Example

웨이퍼 제조시에 부산물로서 버려지는 폐실리콘 슬러지를 원료로 사용하여 메탈실리콘을 제조하였다. 이 경우, 원료인 폐실리콘 슬러지의 조성은 하기의 표 1과 같았다. 즉, 폐실리콘 슬러지의 실리콘 순도는 약 74% 정도였다. 또한, 표 1에 기재한 바와 같이. 폐실리콘 슬러지는 실리콘 이외에 수분, B, Al, P, Fe, Cu, Ni, Cr, Zn, Na, Si 등의 성분을 포함하고 있었다.Waste silicon sludge, which is discarded as a by-product during wafer fabrication, was used as a raw material to produce metal silicon. In this case, the composition of waste silicon sludge as raw material was as shown in Table 1 below. That is, the silicon purity of the waste silicon sludge was about 74%. Further, as shown in Table 1, The waste silicon sludge contained moisture, B, Al, P, Fe, Cu, Ni, Cr, Zn, Na and Si in addition to silicon.

Figure 112014001256058-pat00001
Figure 112014001256058-pat00001

도 7은 본 발명의 실험예에서 사용한 폐실리콘 슬러지의 사진을 나타낸다. 폐실리콘 슬러지를 5개의 군으로 나누어 각각 실험을 실시하였다.7 shows photographs of waste silicon sludge used in the experimental example of the present invention. The waste silicon sludge was divided into five groups and tested.

먼저, 폐실리콘 슬러지를 자력 선별하여 일부 금속을 제거하였다. 그리고 폐실리콘 슬러지를 용융하기 위하여 가로 150mm X 세로 150mm X 높이 300mm의 도가니를 준비하였다. 그리고 3.08kg의 폐실리콘 슬러지를 도가니에 담았다. 그리고 수소와 산소의 혼합 가스를 취입할 가스 버너와 폐실리콘 슬러지와의 거리를 170mm로 조절하였다. 그리고 40K의 혼합 가스를 이용하여 50분 동안 폐실리콘 슬러지를 가열 용융한 후 대기중에서 20분동안 서냉하였다.First, some metals were removed from the waste silicon sludge by magnetic force. In order to melt the waste silicon sludge, a crucible having a width of 150 mm x 150 mm x 300 mm high was prepared. And 3.08 kg of waste silicon sludge was placed in the crucible. The distance between the gas burner and the waste silicon sludge to be used for the mixture of hydrogen and oxygen was adjusted to 170 mm. Then, the waste silicon sludge was heated and melted for 50 minutes using a mixed gas of 40 K and then slowly cooled in the air for 20 minutes.

도 8은 본 발명의 실험예에서 사용한 메탈실리콘 제조 장치의 사진을 나타내고, 도 9는 본 발명의 실험예에서 혼합 가스에 의해 메탈실리콘을 제조하는 과정을 나타낸 사진이고, 도 10은 메탈실리콘 제조 장치의 커버를 열었을 때 메탈실리콘 용탕 사진을 나타낸다. 한편, 혼합 가스를 이용하여 폐실리콘 슬러지를 용융하는 경우, 그 시간대별로 스택온도, 내부온도 및 로 표면온도를 측정한 결과를 하기의 표 2에 나타낸다. 5개의 군으로 나눈 폐실리콘 슬러지에 대해서 각각 동일하게 실험을 실시하였다.FIG. 8 is a photograph of a metal silicon production apparatus used in the experimental example of the present invention, FIG. 9 is a photograph showing a process of producing metal silicon by a mixed gas in the experimental example of the present invention, Shows a picture of a metal silicon melt when the cover of the openings is opened. On the other hand, when the waste silicon sludge is melted using the mixed gas, the stack temperature, the internal temperature, and the surface temperature of the furnace are measured for each time period, and the results are shown in Table 2 below. The same experiment was carried out for each of 5 groups of waste silicon sludge.

Figure 112014001256058-pat00002
Figure 112014001256058-pat00002

실험결과Experiment result

5개의 군으로 나눈 폐실리콘 슬러지에 대해서 동일한 실험을 실시하여 제조한 메탈실리콘 성분을 분석한 결과를 하기의 표 3에 나타낸다. 1차 실험부터 5차 실험까지의 실험 결과는 각각 실험예 1 내지 실험예 5로 나타낸다. 여기서 성분의 양은 wt%로 나타낸다.The results of the analysis of the metal silicon component produced by performing the same experiment on the waste silicon sludge divided into five groups are shown in Table 3 below. Experimental results from the first experiment to the fifth experiment are shown in Experimental Examples 1 to 5, respectively. Where the amount of the component is expressed in wt%.

Figure 112014001256058-pat00003
Figure 112014001256058-pat00003

표 3에 기재한 바와 같이, Al, P, Fe, Cu, Ni, Cr, Zn, Na, K, Ca, C 또는 Co 등의 불순물이 검출되었지만, 그 양은 매우 미미하였다. 불순물을 제외한 잔부는 전부 Si이었다. 여기서, Fe와 Ni는 자력선별에 의해 제거하려고 하였지만 폐실리콘 슬러지내에 미량이 존재하여 최종 제조된 메탈실리콘에도 소량 포함된 것으로 예측된다.Impurities such as Al, P, Fe, Cu, Ni, Cr, Zn, Na, K, Ca, C or Co were detected as shown in Table 3, The remainder excluding impurities were all Si. Here, Fe and Ni were tried to be removed by magnetic separation, but a small amount was present in the waste silicon sludge, and it was predicted that a small amount was also contained in the finally produced metal silicon.

좀더 구체적으로, 검출되지 않은 경우를 제외하고는 메탈 실리콘에 함유된 Al의 양은 2.70 x 104 wt% 내지 2.86 x 104 wt% 이었고, P의 양은 0.45 x 104 wt% 내지 0.56 x 104 wt% 이었으며, Fe의 양은 2.46 x 104 wt% 내지 2.61 x 104 wt% 이었다. 또한, Cu의 양은 2.84 x 104 wt% 내지 2.93 x 104 wt% 이었고, Ni의 양은 6.31 x 104 wt% 내지 6.57 x 104 wt% 이었으며, Cr의 양은 0.43 x 104 wt% 내지 0.57 x 104 wt%이었다. 그리고 Zn의 양은 0.22 x 104 wt% 내지 0.30 x 104 wt%이었고, Na의 양은 6.31 x 104 wt% 내지 6.61 x 104 wt%이었다. 한편, K의 양은 0.12 x 104 wt% 내지 0.26 x 104 wt%이었고, Ca의 양은 0.02 x 104 wt% 내지 0.07 x 104 wt%로서 매우 미량이었으며, C의 양도 0.01 x 104 wt% 내지 0.04 x 104 wt%이었고, Co의 양은 0.09 x 104 wt% 내지 0.17 x 104 wt%이었다. 사실 K, Ca, C 및 Co는 최초에 폐실리콘 슬러지의 성분 분석시 검출되지 않았던 성분으로서 공정중에 외부로부터 유입된 것으로 예측되었다.More specifically, the amount of Al contained in the metal silicon was 2.70 x 10 4 wt% to 2.86 x 10 4 wt%, and the amount of P was 0.45 x 10 4 wt% to 0.56 x 10 4 wt %, And the amount of Fe was 2.46 x 10 4 wt% to 2.61 x 10 4 wt%. The amount of Cu was 2.84 x 10 4 wt% to 2.93 x 10 4 wt%, the amount of Ni was 6.31 x 10 4 wt% to 6.57 x 10 4 wt%, the amount of Cr was 0.43 x 10 4 wt% to 0.57 x 10 4 wt%. And the amount of Zn was 0.22 × 10 4 wt% to 0.30 × 10 4 wt%, and the amount of Na was 6.31 × 10 4 wt% to 6.61 × 10 4 wt%. On the other hand, the amount of K was 0.12 × 10 4 wt% to 0.26 × 10 4 wt%, the amount of Ca was 0.02 × 10 4 wt% to 0.07 × 10 4 wt% and the amount of C was 0.01 × 10 4 wt% To 0.04 x 10 4 wt%, and the amount of Co was 0.09 x 10 4 wt% to 0.17 x 10 4 wt%. In fact, it was predicted that K, Ca, C and Co were components that were originally not detected in the analysis of the components of waste silicon sludge and were introduced from the outside during the process.

전술한 실험 결과, 약 99.99%의 Si를 함유하는 고순도의 메탈실리콘을 제조할 수 있었다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 실리콘의 제조 공정을 변경하는 경우, 불순물의 양을 거의 0에 가깝게 조절할 수도 있다는 것을 확인하였다.As a result of the above-described experiment, it was possible to produce high purity metal silicon containing about 99.99% of Si. In addition, it has been confirmed that the amount of impurities can be adjusted to nearly zero when the manufacturing process of metal silicon according to an embodiment of the present invention is changed.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims.

10. 케이싱
20. 커버
30. 도가니
32. 도가니틀
35. 온도 센서
40. 지지대
60. 가스 버너
70, 74. 고정 블록
72. 하부 블록
80. 배기관
90. 출탕구
95. 외부용기
100, 200. 메탈실리콘 제조 장치
101. 내벽
103. 홈
321. 상부
323. 측벽
402. 회전봉
404. 지지대
741. 홈
901, 903. 출탕면
905. 폭감소부
M. 용탕
P. 공간
S. 폐실리콘 슬러지
S1, S2, S3. 폐실리콘 슬러지
S301. 경계부
S303. 산화실리콘막10. Casing
20. Cover
30. Crucible
32. Crucible mold
35. Temperature sensor
40. Support
60. Gas Burner
70, 74. Fixed block
72. Sub-
80. Exhaust pipe
90. Outpost
95. External container
100, 200. Metal Silicon Manufacturing Apparatus
101. Inner wall
103. Home
321. Top
323. Side wall
402. A rotating bar
404. Support
741. Home
901, 903. Foot bath
905. Width reduction section
M. Yung Tang
P. Space
S. Waste Silicon Sludge
S1, S2, S3. Waste silicon sludge
S301. Boundary
S303. The silicon oxide film

Claims (13)

폐실리콘 슬러지를 자력 선별하여 상기 폐실리콘 슬러지에 포함된 자성체를 제거하는 단계,
상기 폐실리콘 슬러지를 각각 제1 폐실리콘 슬러지, 제2 폐실리콘 슬러지, 및 제3 폐실리콘 슬러지로 입도 선별하는 단계,
도가니에 상기 제3 폐실리콘 슬러지, 상기 제2 폐실리콘 슬러지 및 상기 제1 폐실리콘 슬러지를 차례로 장입하여 상기 제1 폐실리콘 슬러지를 외부 노출시키는 단계,
수소와 산소의 혼합 가스를 상기 제1 폐실리콘 슬러지에 직접 분사하여 상기 폐실리콘 슬러지를 용융시킨 용탕을 제공하는 단계, 및
상기 용탕을 냉각하여 메탈실리콘을 제공하는 단계
를 포함하고,
상기 폐실리콘 슬러지를 입도 선별하는 단계에서, 상기 제1 폐실리콘 슬러지의 입도는 상기 제2 폐실리콘 슬러지의 입도보다 크고, 상기 제2 폐실리콘 슬러지의 입도는 상기 제3 폐실리콘 슬러지의 입도보다 큰 메탈실리콘 제조 방법.Removing the magnetic material contained in the waste silicon sludge by magnetic force of the waste silicon sludge,
Sorting said waste silicon sludge into a first waste silicon sludge, a second waste silicon sludge, and a third waste silicon sludge respectively;
Charging the crucible with the third waste silicon sludge, the second waste silicon sludge, and the first waste silicon sludge in order to externally expose the first waste silicon sludge,
Directing a mixed gas of hydrogen and oxygen to the first waste silicon sludge to provide a molten metal in which the waste silicon sludge has been melted, and
Cooling the melt to provide metal silicon
Lt; / RTI >
Wherein the particle size of the first waste silicon sludge is larger than the particle size of the second waste silicon sludge and the particle size of the second waste silicon sludge is larger than the particle size of the third waste silicon sludge Method of manufacturing metal silicon. 제1항에서,
상기 제3 폐실리콘 슬러지의 입도는 0.2㎛ 내지 6㎛이고, 상기 제2 폐실리콘 슬러지의 입도는 6㎛ 보다 크고 20㎛ 이하이며, 상기 제1 폐실리콘 슬러지의 입도는 20㎛ 보다 크고 100㎛ 이하인 메탈실리콘 제조 방법.The method of claim 1,
The third waste silicon sludge has a particle size of 0.2 to 6 탆, a particle size of the second waste silicon sludge is larger than 6 탆 and less than 20 탆, a particle size of the first waste silicon sludge is larger than 20 탆, Method of manufacturing metal silicon. 제1항에서,
상기 혼합 가스의 연소 온도는 1400℃ 내지 1600℃이고, 상기 제1 폐실리콘 슬러지 중 상기 제2 폐실리콘 슬러지와 접촉하는 상기 제1 폐실리콘 슬러지의 경계부는 상기 혼합 가스와 비접촉 상태로 유지되고 상기 혼합 가스에 의한 전도열에 의해 용융되는 메탈실리콘 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein the combustion temperature of the mixed gas is in a range of 1400 ° C. to 1600 ° C. and a boundary portion of the first waste silicon sludge in contact with the second waste silicon sludge of the first waste silicon sludge is kept in a non- Wherein the molten metal is melted by the heat of conduction by the gas. 제1항에서,
상기 메탈실리콘을 제공하는 단계에서, 상기 메탈실리콘은
0보다 크고 0.000286wt% 이하의 Al,
0보다 크고 0.000056wt% 이하의 P,
0보다 크고 0.000261wt% 이하의 Fe,
0보다 크고 0.000293wt% 이하의 Cu,
0보다 크고 0.000657wt% 이하의 Ni,
0보다 크고 0.000057wt% 이하의 Cr,
0보다 크고 0.000030wt% 이하의 Zn,
0보다 크고 0.000661wt% 이하의 Na,
0보다 크고 0.000026wt% 이하의 K,
0보다 크고 0.00007wt% 이하의 Ca,
0보다 크고 0.000004wt% 이하의 C,
0보다 크고 0.000017wt% 이하의 Co, 및
나머지 Si
를 포함하는 메탈실리콘 제조 방법.The method of claim 1,
In the step of providing the metal silicon,
0, 0.000286 wt% or less of Al,
Greater than 0 and less than 0.000056 wt% P,
0, 0.000261 wt% or less of Fe,
0, 0.000293 wt% or less of Cu,
Greater than 0 and less than 0.000657 wt% Ni,
Greater than 0 and less than 0.000057 wt% Cr,
More than 0 and not more than 0.000030 wt% of Zn,
Greater than 0 and less than 0.000661 wt% Na,
A K of greater than 0 and less than or equal to 0.000026 wt%
Greater than 0 and less than 0.00007 wt% Ca,
Greater than 0 and less than 0.000004 wt% C,
Greater than 0 and less than 0.000017 wt% Co, and
The remaining Si
≪ / RTI > 제4항에서,
상기 Al의 양은 0.000270wt% 내지 0.000286wt%이고,
상기 P의 양은 0.000045wt% 내지 0.000056wt%이고,
상기 Fe의 양은 0.000246wt% 내지 0.000261wt%이고,
상기 Cu의 양은 0.000284wt% 내지 0.000293wt%이고,
상기 Ni의 양은 0.000631wt% 내지 0.000657wt%이고,
상기 Cr의 양은 0.000043wt% 내지 0.000057wt%이고,
상기 Zn의 양은 0.000022wt% 내지 0.000030wt%이고,
상기 Na의 양은 0.000631wt% 내지 0.000661wt%이고,
상기 K의 양은 0.000012wt% 내지 0.000026wt%이고,
상기 Ca의 양은 0.00002wt% 내지 0.00007wt%이고,
상기 C의 양은 0.000001wt% 내지 0.000004wt%이고,
상기 Co의 양은 0.000009wt% 내지 0.000017wt%인 메탈실리콘 제조 방법.5. The method of claim 4,
The amount of Al is 0.000270 wt% to 0.000286 wt%
The amount of P is 0.000045 wt% to 0.000056 wt%
The amount of Fe is 0.000246 wt% to 0.000261 wt%
The amount of Cu is 0.000284 wt% to 0.000293 wt%
The amount of Ni is 0.000631 wt% to 0.000657 wt%
The amount of Cr is 0.000043 wt% to 0.000057 wt%
The amount of Zn is 0.000022 wt% to 0.000030 wt%
The amount of Na is 0.000631 wt% to 0.000661 wt%
The amount of K is 0.000012 wt% to 0.000026 wt%
The amount of Ca is 0.00002 wt% to 0.00007 wt%
The amount of C is 0.000001 wt% to 0.000004 wt%
Wherein the amount of Co is 0.000009 wt% to 0.000017 wt%. 제1항에서,
상기 메탈실리콘을 제공하는 단계에서, 상기 메탈실리콘의 실리콘 중량비는 상기 폐실리콘 슬러지의 실리콘 중량비의 120% 내지 130%인 메탈실리콘 제조 방법.The method of claim 1,
Wherein in the providing of the metal silicon, the silicon weight ratio of the metal silicon is 120% to 130% of the silicon weight ratio of the waste silicon sludge. 제1항에서,
상기 자성체를 제거하는 단계 전에 상기 폐실리콘 슬러지를 건조하는 단계를 더 포함하고, 상기 폐실리콘 슬러지의 건조 전의 상기 폐실리콘 슬러지의 수분 중량비와 상기 메탈실리콘의 수분 중량비의 차는 20% 내지 30%인 메탈실리콘 제조 방법.The method of claim 1,
And drying the waste silicon sludge before the step of removing the magnetic material, wherein a difference between a moisture weight ratio of the waste silicon sludge before drying of the waste silicon sludge and a moisture weight ratio of the metal silicon is 20% to 30% ≪ / RTI > 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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