KR102557591B1 - Waste sludge dry apparatus and dry method for selective recovery of effective particles from waste sludge generated after recycling of semiconductor wafer cutting waste slurry - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐슬러지 건조장치에 있어서, 반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리를 재생한 후 배출되는 폐슬러지를 재활용하기 위해 건조장치(100)에 공급되게 하는 공급부(10)와, 상기 공급부(10)를 통해 공급된 덩어리진 형태의 폐슬러지를 분산시켜 열풍에 의해 건조시키기 위한 버너(30)와, 스크류에 의해 폐슬러지가 이송되면서 버너(30)에 의해 열풍으로 건조되게 하는 이송건조부(40)와, 건조가 완료된 폐슬러지가 스크류에 의해 이송되어 최종 배출되는 배출부(50)로 구성되어 잉곳 절단공정의 와이어 소에 사용되는 연마재를 재생하여 재사용하는 과정에서 발생되는 혼합불순물인 폐슬러지의 건조시간이 단축될 수 있고 건조도 완전히 이루어질 수 있으며, 폐슬러지 건조에 소요되는 버너의 연료가 절감되고 분산되어 폐슬러지가 공급됨에따라 이송건조부에 투입되는 폐슬러지의 처리용량이 증가되며 건조 완료 후 배출되는 건조물의 뭉침현상이 현저하게 줄어드는 효과가 있으며, 건조된 폐슬러지를 분쇄한 후 선별하여 유효성분을 회수하여 재사용할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있어 경쟁력을 높일 수 있고, 폐기되는 배출물을 줄일 수 있어 탄소중립 효과가 있다.In the waste sludge drying apparatus of the present invention, the waste sludge discharged after recycling waste sludge for cutting semiconductor wafers is supplied to the drying apparatus 100 to recycle the waste sludge, a burner 30 for dispersing lumped waste sludge supplied through the supply unit 10 and drying it with hot air, a transfer drying unit 40 for drying the waste sludge with hot air by the burner 30 while being transported by a screw, and drying the waste sludge with hot air by a screw Consisting of a discharge unit 50 that is transported and finally discharged, the drying time of waste sludge, which is a mixed impurity generated in the process of recycling and reusing the abrasive used for wire sawing in the ingot cutting process, can be shortened and dried completely. As active ingredients can be recovered and reused, manufacturing costs can be reduced and competitiveness can be enhanced, and discarded emissions can be reduced, resulting in a carbon neutral effect.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 절삭용으로 사용된 폐슬러리(waste slurry)를 재생하는 과정에서 발생되는 폐슬러지에서 유효입자를 선별회수하기 위한 폐슬러지 건조장치 및 건조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a waste sludge drying apparatus and drying method for selectively recovering effective particles from waste sludge generated in the process of recycling waste slurry used for cutting semiconductor wafers.
최근 정보통신 및 반도체 산업의 발전과 석유 에너지 고갈, 지구온난화 방지를 위한 태양열 에너지를 이용하는 산업이 급부상하면서 실리콘 웨이퍼의 수요가 급증하고 있는 추세이다.Demand for silicon wafers is rapidly increasing as industries using solar energy for the recent development of information communication and semiconductor industries, depletion of petroleum energy, and prevention of global warming are rapidly emerging.
일반적으로 실리콘 웨이퍼는 실리콘 잉곳(silicon ingot)에 절삭유와 연마재(탄화규소, 산화 알미늄, 이산화규소 등)를 혼합한 슬러리를 공급하면서 와이어 소우(wire saw)로 절삭하여 제조된다. 그리고, 절삭된 실리콘 웨이퍼는 절삭유 및 연마재(탄화규소, 산화 알미늄, 이산화규소 등)가 혼합된 슬러리와 절삭분(saw dust)이 섞여 있는 폐슬러리가 묻어 있는 상태에서 세정장비(와이어 소우 크리너)로 옮겨져 세정제(계면활성제)를 혼합한 물에 초음파를 인가하여 세정하는 세정과정을 통해 솔라셀용 실리콘 웨이퍼로 제조되거나, 연마, 식각 및 세정공정 등을 거쳐 반도체용 실리콘 웨이퍼로 제조된다.In general, a silicon wafer is manufactured by cutting with a wire saw while supplying a slurry in which cutting oil and an abrasive (silicon carbide, aluminum oxide, silicon dioxide, etc.) are mixed to a silicon ingot. In addition, the cut silicon wafer is transferred to cleaning equipment (wire saw cleaner) in a state in which slurry mixed with cutting oil and abrasives (silicon carbide, aluminum oxide, silicon dioxide, etc.) and waste slurry mixed with saw dust are applied, and is manufactured as a silicon wafer for solar cell through a cleaning process in which ultrasonic waves are applied to water mixed with a cleaning agent (surfactant) to clean it, or it is manufactured into a silicon wafer for semiconductor through a polishing, etching, and cleaning process.
이처럼, 와이어 소 공정을 거친 폐슬러리는 다양한 성분을 포함하고 있으며 잉곳의 일부인 규소와, 미분의 탄화규소, 수지 미분 및 철과 같은 불순물 형태의 고형성분을 제거하고 오일 등의 액상성분을 정제하면 유효한 입도분포의 연마재 입자인 탄화규소만을 남겨 재사용하면 폐슬러리의 재생이 가능하다.In this way, the waste slurry that has undergone the wire sawing process contains various components, and solid components in the form of impurities such as silicon, which is a part of the ingot, fine silicon carbide, resin fine powder, and iron are removed, and liquid components such as oil are purified. If only silicon carbide, which is an abrasive particle with an effective particle size distribution, is left and reused, the waste slurry can be recycled.
이러한 폐슬러리의 재생은 수입에 의존하는 탄화규소와 오일 등의 구입을 위한 공정비용을 줄일 수 있고 폐슬러리 폐기를 막아 환경폐기물을 줄일 수 있어 자원 낭비와 환경오염 방지에 기여할 수 있다.Regeneration of such waste slurry can reduce process costs for the purchase of silicon carbide and oil, which depend on imports, and can contribute to preventing resource waste and environmental pollution by preventing waste slurry disposal and reducing environmental waste.
최근 들어서 이러한 폐슬러리를 재생하여 사용하는 기술이 개발되었으나, 폐슬러리의 재생시 발생되어 버려지는 폐슬러지는 재사용되지 못하고 폐기되는 문제가 있는 것이다.Recently, a technology for reproducing and using such waste slurry has been developed, but waste sludge generated during recycling of waste slurry and discarded is not reused and discarded.
따라서 본 발명의 목적은 잉곳 절단공정의 와이어 소에서 사용된 폐슬러리를 회수하여 재생공정을 통해 재사용이 가능하도록 하면서 발생되는 폐슬러지로부터 유효한 성분을 선별적으로 회수할 수 있도록 하는 반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리 재생시 발생되는 폐슬러지에서 유효입자 선별회수를 위한 폐슬러지 건조장치 및 건조방법을 제공하는데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a waste sludge drying device and drying method for selectively recovering effective particles from waste sludge generated during recycling of waste sludge for semiconductor wafer cutting, which enables the waste slurry used in the wire saw in the ingot cutting process to be reused through a recycling process and selectively recovers effective components from the generated waste sludge.
상기의 목적에 따른 본 발명은 폐슬러지 건조장치에 있어서, 반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리를 재생한 후 배출되는 폐슬러지를 재활용하기 위해 건조장치(100)에 공급되게 하는 공급부(10)와, 응집되어 덩어리진 상태로 공급부(10)를 통해 공급된 폐슬러지가 흩어져 분산되도록 하는 분산부(20)와, 분산부(20)에 의해 덩어리진 형태의 폐슬러지를 분산시켜 350~400℃의 열풍에 의해 건조시키기 위한 버너(30)와, 스크류에 의해 폐슬러지가 이송되면서 버너(30)에 의해 열풍으로 건조되게 하는 이송건조부(40)와, 건조가 완료된 폐슬러지가 스크류에 의해 이송되어 최종 배출되는 배출부(50)로 구성되며, 공급부(10)는, 덩어리형태로 응집된 폐슬러지가 투입되는 호퍼(11)와, 호퍼(11)를 통해 투입된 폐슬러지가 이송될 수 있도록 회전하는 이송스크류(12)와, 상기 이송스크류(12)를 회전시키는 회전모터(13)와, 이송스크류(12)를 통해 이송된 폐슬러지가 건조장치(100) 내로 공급될 수 있도록 하는 투입구(14)로 구성되고, 분산부(20)는, 회전력을 발생시키는 회전모터(21)와, 상기 회전모터(21)에 의해 회전하는 회전축(22)과, 투입구(14)의 하부에 위치하도록 설치되어 투입구(14)를 통해 공급되는 덩어리진 형태의 폐슬러지가 흩어져 분산될 수 있도록 회전축(22)에 고정설치되어 회전축(22)과 함께 회전하면서 폐슬러지를 분산시키는 날개(23)와, 투입구(14)를 통해 낙하되는 덩어리진 형태의 폐슬러지를 날개(23)에 의해 흩어져 분산되는 과정에서 폐슬러지가 고르고 잘게 분산될 수 있도록 날개(23)에 형성된 다수의 빗살(24)로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention according to the above object is a waste sludge drying apparatus, in which waste sludge discharged after recycling waste sludge for cutting semiconductor wafers is supplied to the drying apparatus 100 to be supplied to the drying apparatus 100, a dispersing unit 20 dispersing and dispersing waste sludge supplied through the supply unit 10 in a lumped state, and a burner 3 for dispersing and drying the lumped waste sludge by the dispersing unit 20 with hot air at 350 to 400 ° C. 0), a transfer drying unit 40 for drying the waste sludge with hot air by the burner 30 while being transferred by the screw, and a discharge unit 50 where the dried waste sludge is transferred by the screw and finally discharged. Consisting of a rotary motor 13 and an inlet 14 through which the waste sludge transferred through the transfer screw 12 can be supplied into the drying apparatus 100, the dispersing unit 20 includes a rotary motor 21 that generates rotational force, a rotary shaft 22 rotated by the rotary motor 21, and a rotary shaft installed below the inlet 14 so that lumpy waste sludge supplied through the inlet 14 can be scattered and dispersed. It is characterized by consisting of a plurality of comb teeth 24 formed on the wing 23 so that the waste sludge can be dispersed evenly and finely in the process of dispersing and dispersing the waste sludge in the form of wings 23 fixed to (22) and rotating together with the rotating shaft 22, and the waste sludge in the form of lumps falling through the inlet 14 by the wing 23.
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본 발명은 잉곳 절단공정의 와이어 소에 사용되는 연마재를 재생하여 재사용하는 과정에서 발생되는 혼합불순물인 폐슬러지의 건조시간이 단축될 수 있고 건조도 완전히 이루어질 수 있게 되는 것이다.According to the present invention, the drying time of waste sludge, which is a mixed impurity generated in the process of recycling and reusing abrasives used in wire sawing in an ingot cutting process, can be shortened and drying can be completely achieved.
또한, 건조에 소요되는 버너의 연료가 절감되고 분산되어 폐슬러지가 공급됨에따라 이송건조부에 투입되는 폐슬러지의 처리용량이 증가되며 건조 완료 후 배출되는 건조물의 뭉침현상이 현저하게 줄어드는 효과가 있다.In addition, as the fuel of the burner required for drying is reduced and dispersed to supply the waste sludge, the treatment capacity of the waste sludge input to the transfer drying unit is increased, and the agglomeration of the dried matter discharged after completion of drying is remarkably reduced.
또한, 건조된 폐슬러지를 분쇄한 후 선별하여 유효성분을 회수하여 재사용할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있어 경쟁력을 높일 수 있고, 폐기되는 배출물을 줄일 수 있어 탄소중립 효과가 있다.In addition, since the dried waste sludge can be pulverized and then selected to recover and reuse active ingredients, manufacturing costs can be reduced and competitiveness can be enhanced, and discarded emissions can be reduced, resulting in a carbon neutral effect.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리 재생시 발생되는 폐슬러지에서 유효입자 선별회수를 위한 폐슬러지 건조장치의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 폐슬러지 건조장치의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공급부의 상세구성을 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 분산부의 상세구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리 재생시 발생되는 폐슬러지에서 유효입자 선별회수를 위한 폐슬러지 건조방법을 설명하는 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a waste sludge drying apparatus for selectively recovering effective particles from waste sludge generated during recycling of waste slurry for cutting semiconductor wafers according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing the configuration of a waste sludge drying apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a view showing the detailed configuration of the supply unit according to an embodiment of the present invention
4 is a diagram showing a detailed configuration of a distributing unit according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram explaining a waste sludge drying method for selectively recovering effective particles from waste sludge generated during recycling of waste slurry for cutting semiconductor wafers according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 바명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 폐슬러지 건조장치의 전체구성을 설명하는 도면이다.1 and 2 are views explaining the overall configuration of a waste sludge drying apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 폐슬러지 건조장치(100)는 반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리를 재생한 후 배출되는 폐슬러지를 재활용하기 위해 건조장치(100)에 공급되게 하는 공급부(10)와, 응집되어 덩어리진 상태로 공급부(10)를 통해 공급된 폐슬러지가 흩어져 분산되도록 하는 분산부(20)와, 분산부(20)에 의해 흩어져 분산된 폐슬러지를 열풍에 의해 건조시키기 위한 버너(30)와, 스크류에 의해 폐슬러지가 이송되면서 버너(30)에 의해 열풍으로 건조되게 하는 이송건조부(40)와, 건조가 완료된 폐슬러지가 스크류에 의해 이송되어 최종 배출되는 배출부(50)로 구성된다.The waste sludge drying apparatus 100 of the present invention includes a supply unit 10 supplying the waste sludge discharged after recycling waste sludge for semiconductor wafer cutting to the drying apparatus 100 to be recycled, a dispersing unit 20 dispersing and dispersing the waste sludge supplied through the supply unit 10 in a coagulated and lumpy state, a burner 30 for drying the waste sludge scattered and dispersed by the dispersing unit 20 by hot air, and a burner 3 while the waste sludge is transported by a screw 0) and a discharge unit 50 in which dried waste sludge is transported by a screw and finally discharged.
본 발명의 폐슬러지 건조장치(100)는 폐슬러리의 재생시 발생되는 폐슬러지를 공급부(10)에 의해 건조장치(100) 내에 공급되게 하면서 덩어리진 형태의 폐슬러지가 흩어지도록 분산되게 하여 버너(30)에 의한 열풍으로 건조시킨 후 배출되어 재활용될 수 있도록 하는 것이다.The waste sludge drying apparatus 100 of the present invention supplies the waste sludge generated during recycling of the waste slurry into the drying apparatus 100 by the supply unit 10 and disperses the waste sludge in the form of lumps so that the waste sludge in the form of a lump is dispersed. After drying with hot air by the burner 30, it is discharged and recycled.
폐슬러리의 재생 후 폐기되는 폐슬러지에는 coolant(냉각수) 15~20%, Sic(연마재) 55~60%, Fe(철) 6~10%, Si(규소) 10~15%가 혼합되어 있으며, 냉각수의 건조될 수 있는 온도이상의 열풍으로 건조시킨 후 배출되는 제품으로부터 유효한 성분을 추출하여 재활용할 수 있도록 한다.Waste sludge discarded after regeneration of waste slurry contains a mixture of 15-20% of coolant, 55-60% of Sic (abrasive), 6-10% of Fe (iron), and 10-15% of Si (silicon).
상기 공급부(10)는 폐슬러리의 재생시 배출되는 폐슬러지가 덩어리진 상태로 이송된 후 건조장치(100)에 투입되는 것이다.In the supply unit 10, the waste sludge discharged during recycling of the waste slurry is transported in a lumpy state and then put into the drying device 100.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공급부(10)의 상세구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing the detailed configuration of the supply unit 10 according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 공급부(10)는 덩어리형태로 응집된 폐슬러지가 투입되는 호퍼(11)와, 호퍼(11)를 통해 투입된 폐슬러지가 이송될 수 있도록 회전하는 이송스크류(12)와, 상기 이송스크류(12)를 회전시키는 회전모터(13)와, 이송스크류(12)를 통해 이송될 폐슬러지가 건조장치(100) 내로 공급될 수 있도록 하는 투입구(14)로 구성된다.The supply unit 10 of the present invention includes a hopper 11 into which waste sludge aggregated in lump form is input, a transfer screw 12 that rotates so that the waste sludge introduced through the hopper 11 can be transferred, and a rotation motor 13 that rotates the transfer screw 12, and an inlet 14 through which waste sludge to be transferred through the transfer screw 12 can be supplied into the drying device 100.
폐슬러리 재생공정에서 배출되는 폐슬러지는 응집된 상태의 덩어리형태이므로 호퍼(11)를 통해 투입된 후 이송스크류(12)를 통해 순차적으로 이송되어 투입구(14)를 통해 이송건조부(40) 내로 공급된다.Since the waste sludge discharged from the waste slurry regeneration process is in the form of agglomerated lumps, it is introduced through the hopper 11, transferred sequentially through the transfer screw 12, and supplied into the transfer dryer 40 through the inlet 14.
이때, 투입구(14)를 통해 이송건조부(40) 내로 공급되는 폐슬러리는 여전히 덩어리형태임에 따라 투입되는 폐슬러리를 분산부(20)에 의해 흩어져 분산되도록 하여 열풍에 의한 건조가 효율적으로 이루어지도록 한다.At this time, since the waste slurry supplied into the transport drying unit 40 through the inlet 14 is still in the form of lumps, the input waste slurry is dispersed and dispersed by the dispersing unit 20 so that drying by hot air is efficiently performed.
일 실시 예로서 상기 이송건조부(40)는 로터리 킬른 건조기(Rotary Kiln Dryer)일 수 있다.As an embodiment, the transfer drying unit 40 may be a rotary kiln dryer.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 분산부(20)의 상세구성을 도시한 도면이다.Figure 4a is a diagram showing the detailed configuration of the dispersion unit 20 according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 분산부(20)는 회전력을 발생시키는 회전모터(21)와, 상기 회전모터(21)에 의해 회전하는 회전축(22)과, 투입구(14)의 하부에 위치하도록 설치되어 투입구(14)를 통해 공급되는 덩어리진 형태의 폐슬러지가 흩어져 분산될 수 있도록 회전축(22)에 고정설치되어 회전축(22)과 함께 회전하면서 폐슬러지를 분산시키는 날개(23)로 구성된다.The dispersing unit 20 of the present invention includes a rotary motor 21 that generates rotational force, a rotary shaft 22 rotated by the rotary motor 21, and a wing 23 installed to be positioned below the inlet 14 and fixed to the rotary shaft 22 so that the lumpy waste sludge supplied through the inlet 14 can be dispersed and dispersed, rotating together with the rotary shaft 22 to disperse the waste sludge.
공급부(10)를 통해 덩어리 형태의 폐슬러지가 이송건조부(40)에 공급되는 경우 응집된 형태 그대로 공급되면 열풍에 의한 건조시간이 오래걸리게 되고, 덩어리 형태의 폐슬러지의 건조가 완전히 이루어지지 못하게 된다.When lumped waste sludge is supplied to the conveying and drying unit 40 through the supply unit 10, if it is supplied in an agglomerated form, it takes a long time to dry by hot air, and the lumpy waste sludge cannot be completely dried.
본 발명에서는 공급되는 응집되어 덩어리진 형태의 폐슬러지가 흩어져 분산될 수 있도록 날개(23)가 회전되면서 공급되어 낙하하는 덩어리진 폐슬러지를 타격하여 분산될 수 있도록 한다.In the present invention, the wing 23 is rotated so that the supplied agglomerated and lumpy waste sludge can be scattered and dispersed by hitting and dispersing the falling lumpy waste sludge.
흩어져 분산된 폐슬러지는 열풍에 의해 건조가 이루어지는 것임에 따라 덩어리진 상태보다 폐슬러지의 건조시간이 단축될 수 있고 건조도 완전히 이루어질 수 있게 되는 것이다.As the scattered and dispersed waste sludge is dried by hot air, the drying time of the waste sludge can be shortened and the drying time can be completely achieved compared to the lumped state.
또한, 건조에 소요되는 버너(30)의 연료가 절감되고 분산되어 폐슬러지가 공급됨에따라 이송건조부(40)에 투입되는 폐슬러지의 처리용량이 증가되며 건조 완료 후 배출되는 건조물의 뭉침현상이 현저하게 줄어드는 효과가 있다.In addition, as the fuel of the burner 30 required for drying is reduced and dispersed and the waste sludge is supplied, the treatment capacity of the waste sludge input to the transfer drying unit 40 is increased, and the agglomeration of the dried matter discharged after completion of drying is remarkably reduced. There is an effect.
도 4b에서는 상기 날개(23)의 다른 실시 예를 도시한 것으로, 투입구(14)를 통해 낙하되는 덩어리진 형태의 폐슬러지를 날개(23)에 의해 흩어져 분산되는 과정에서 폐슬러지가 고르고 잘게 분산될 수 있도록 날개(23)에 다수의 빗살(24)이 형성될 수 있다.4B shows another embodiment of the wing 23, and in the process of scattering and dispersing the waste sludge in the form of lumps falling through the inlet 14 by the wing 23, the waste sludge is evenly and finely dispersed. A plurality of comb teeth 24 may be formed on the wing 23.
날개(23)에 의해 폐슬러지를 분산시키는 과정에서 다수 형성된 빗살(24)에 의해 폐슬러지가 용이하게 흩어져 분산될 수 있으며, 폐슬러지가 흩어지는 과정에서 다수의 빗살(24)에 의해 분쇄됨으로써 크기가 일정하고 빗살(24)의 형성 간격에 맞게 잘게 분산될 수 있는 것이다.In the process of dispersing the waste sludge by the blades 23, the waste sludge can be easily dispersed and dispersed by the plurality of comb teeth 24 formed in the process of dispersing the waste sludge, and the size is constant by being crushed by the plurality of comb teeth 24 in the process of dispersing the waste sludge.
폐슬러지가 고르고 잘게 흩어지게 되면 열풍에 의한 건조시간을 줄일 수 있고 폐슬러지가 일정하게 건조될 수 있는 효과가 있게 된다.If the waste sludge is evenly and finely dispersed, the drying time by hot air can be reduced and the waste sludge can be dried regularly.
다시 도 1을 참고하면, 분산부(20)에 의해 흩어져 분산된 폐슬러지는 건조이송에 의해 이송되면서 버너(30)에 의한 열풍으로 건조가 이루어지며, 일 실시 예로서 버너(30)의 열풍은 폐슬러지에서 냉각수가 건조될 수 있도록 350~400℃의 온도로 공급될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the waste sludge scattered and dispersed by the dispersing unit 20 is dried by hot air from the burner 30 while being transported by dry transport.
버너(30)의 열풍온도가 상기 온도범위보다 낮게 되면 폐슬러지의 건조가 완전히 이루어지지 못하게 되고, 상기 온도범위보다 높게 되면 열풍의 온도가 지나치게 높아 연료소모가 많아지는 문제가 있다.If the hot air temperature of the burner 30 is lower than the above temperature range, the waste sludge cannot be completely dried, and if it is higher than the above temperature range, the temperature of the hot air is too high, resulting in increased fuel consumption.
분산부(20)를 통해 흩어져 분산된 폐슬러지는 이송건조부(40)에 설치된 스크류에 의해 이송되면서 건조가 이루어지며, 건조되는 과정에서 발생되는 비산먼지는 집진부(60)에 의해 포집될 수 있다.Waste sludge scattered and dispersed through the dispersion unit 20 is dried while being transported by a screw installed in the transfer drying unit 40, and scattering dust generated during the drying process can be collected by the dust collecting unit 60.
건조가 완료된 폐슬러지는 배출부(50)를 통해 최종 배출되어 재활용이 이루어지게 된다.The dried waste sludge is finally discharged through the discharge unit 50 and recycled.
본 발명에서는 건조가 완료된 폐슬러지를 제품화하기 위해 분쇄선별부(110)를 통해 사이즈별로 분쇄, 선별하여 제품화가 될 수 있도록 재활용하게 된다.In the present invention, in order to commercialize the dried waste sludge, it is pulverized and sorted by size through the pulverization and sorting unit 110 to be recycled so that it can be commercialized.
상기 분쇄선별부(110)는 폐슬러지 건조물을 5~10mm의 크기로 조분쇄하는 1차선별과, 건조된 제품을 1~3mm로 조분쇄하는 2차선별과, 롤밀(roll mill) 방식으로 분쇄하여 선별하는 3차선별과, 분쇄된 폐슬러지 건조물을 최종적으로 스크린선별에 의해 선별하여 4차선별로 구성될 수 있다.The crushing and sorting unit 110 may be composed of first sorting for coarsely pulverizing dried waste sludge to a size of 5 to 10 mm, second sorting for coarsely pulverizing the dried product to 1 to 3 mm, third sorting for pulverizing and sorting in a roll mill method, and final sorting for pulverized dried waste sludge by screen sorting and for fourth sorting.
이때, 분쇄선별과정에서 발생되는 비산먼지는 집진부(140)에 의해 포집되며, 포집된 분진은 성형부(150)를 통해 제강공정에서 사용되는 승열용 제품으로 성형되어 재활용될 수 있다.At this time, the scattering dust generated in the pulverization and sorting process is collected by the dust collection unit 140, and the collected dust is molded into a heat-elevating product used in the steelmaking process through the forming unit 150 and can be recycled.
일 실시 예로서 상기 집진부(140)는 멤프레인 필터(Membrane Filter)를 사용할 수 있다.As an embodiment, the dust collecting unit 140 may use a membrane filter.
분쇄선별부(110)에 의한 제품의 선별과정에서 제품분석부(120)를 통해 크기별 Laser particle size analyzer 입도 분석과, XRF Component Analyzer의 사용성분을 분석하여 고객의 요청에 맞는 품질 수준의 제품이 제조되는 것을 확인하게 된다.In the process of sorting products by the crushing and sorting unit 110, the product analysis unit 120 analyzes the particle size of each size with the Laser particle size analyzer and analyzes the used components of the XRF Component Analyzer to ensure that the product is manufactured at a quality level that meets the customer's request.
또한, 상기 스크린선별을 통한 선별과정에서 분쇄되어 생산된 제품을 기류식 분급 선별기(Airflow Classification Facility Separator)를 통하여 순도가 85%~95% 인 SiC 유효성분을 회수하기 위한 연마재회수부(130)가 구성될 수 있다.In addition, an abrasive recovery unit 130 for recovering SiC active ingredients having a purity of 85% to 95% from the product produced by pulverization in the screening process through the screen screening through an airflow classification facility separator 130 may be configured.
즉, 폐기되는 폐슬러지에서 유효한 SiC 성분을 회수하여 재사용함으로써 원가절감의 효과가 있으며, 폐기물 처리비용도 절감할 수 있게 되는 것이다.That is, by recovering and reusing effective SiC components from discarded waste sludge, there is an effect of cost reduction, and waste disposal costs can also be reduced.
따라서 반도체 웨이퍼 절삭용 슬러리의 재생시 폐기되는 폐슬러지를 재활용할 수 있도록 함으로써 폐기물 배출을 최소화할 수 있어 탄소중립의 효과가 우수한 것이다.Therefore, the waste sludge that is discarded when regenerating the slurry for cutting semiconductor wafers can be recycled, thereby minimizing the discharge of waste, so that the effect of carbon neutrality is excellent.
이하에서는 도 5를 참고하여 본 발명의 실시 예에 따른 폐슬러지 건조방법을 설명한다.Hereinafter, a waste sludge drying method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 .
반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리를 재생한 후 배출되는 폐슬러지를 재활용하기 위해 공급부(10)를 통해 건조장치(100)를 통해 투입하게 된다.In order to recycle the waste sludge discharged after regenerating the waste slurry for semiconductor wafer cutting, the waste sludge is input through the drying device 100 through the supply unit 10.
이때, 폐슬러지는 응집된 폐슬러지 상태임에 따라 분산부(20)에 의해 흩어지도록 분산시키게 된다.At this time, the waste sludge is dispersed by the dispersion unit 20 according to the state of the aggregated waste sludge.
덩어리 상태의 폐슬러지는 건조시 시간이 오래걸리고 내부까지 건조가 완전히 이루어지지 못함에 따라 분산부(20)에 의해 덩어리 상태의 폐슬러지를 흩어지도록 분산시키게 되는 것이다.The lumped waste sludge takes a long time to dry and is not completely dried to the inside, so the dispersing unit 20 disperses the lumped waste sludge.
분산된 폐슬러지는 이송건조부(40) 내에서 스크류에 의해 회전하며 이송되며, 버너(30)에 의한 열풍으로 건조시키게 되며, 건조시킨 폐슬러지 제품은 배출부(50)를 통해 배출되어 재활용하게 된다.The dispersed waste sludge is rotated and transported by a screw in the transport drying unit 40, and dried with hot air by the burner 30, and the dried waste sludge product is discharged through the discharge unit 50 and recycled.
건조된 폐슬러지 제품을 재활용하는 방법을 설명하면, 건조된 제품은 분쇄선별부(110)를 통해 분쇄한 후 크기별로 선별하게 되며, 5~10mm의 크기로 조분쇄하는 1차선별과, 건조된 제품을 1~3mm로 조분쇄하는 2차선별과, 롤밀(roll mill) 방식으로 분쇄하여 선별하는 3차선별과, 분쇄된 폐슬러지 건조물을 최종적으로 스크린선별에 의해 선별하여 4차선별하는 과정을 거치게 된다.Describing the method of recycling the dried waste sludge product, the dried product is pulverized through the crushing and sorting unit 110 and then sorted by size, the 1st sorting by coarsely pulverizing to a size of 5-10mm, the 2nd sorting by coarsely pulverizing the dried product to 1-3mm, the 3rd sorting by pulverizing and sorting with a roll mill method, and the 4th sorting process by finally screening the dried waste sludge by screen screening will go through
분쇄선별부(110)를 통해 단계별로 분쇄선별하는 과정에서 선별되는 제품이 고객의 요청에 맞는 품질수준에 적합한지를 분석하여 제품의 품질을 높이도록 한다.In the process of crushing and sorting in stages through the crushing and sorting unit 110, the quality of the product is increased by analyzing whether the product selected is suitable for the quality level that meets the customer's request.
스크린선별을 통해 최종적으로 분쇄선별된 제품은 기류식 분급 선별기(Airflow Classification Facility Separator)를 통하여 순도가 85%~95% 인 SiC 유효성분을 회수하여 연마재로 재활용하는 것이다.The products finally pulverized through screen screening are recycled as abrasives by recovering SiC active ingredients with a purity of 85% to 95% through an Airflow Classification Facility Separator.
이때 분쇄선별시 발생되는 비산먼지는 멤프레인 필터(Membrane Filter)가 설치된 집진부(140)를 통해 포집한 후 성형부(150)를 통해 제강공정에서 승열용 재료로 성형하여 재활용하게 되며, 이를 통해 폐기물 배출을 최소화할 수 있는 효과가 있다.At this time, the scattering dust generated during grinding and sorting is collected through the dust collection unit 140 equipped with a membrane filter, and then molded and recycled as a material for heating in the steelmaking process through the forming unit 150. Through this, there is an effect of minimizing waste discharge.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be determined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.
(10)-- 공급부 (11)-- 호퍼
(12)-- 이송스크류 (13)-- 회전모터
(14)-- 투입구
(20)-- 분산부 (21)-- 회전모터
(22)-- 회전축 (23)-- 날개
(30)-- 버너
(40)-- 이송건조부
(50)-- 배출부
(60)-- 집진부
(100)-- 건조장치
(110)-- 분쇄선별부 (120)-- 제품분석부
(130)-- 연마재회수부 (140)-- 집진부
(150)-- 성형부(10)- Feed section (11)- Hopper
(12)- Transfer screw (13)- Rotary motor
(14)-Inlet
(20)--dispersion part (21)-rotation motor
(22)-rotation shaft (23)-wing
(30)--Burner
(40)--transfer drying unit
(50) - Discharge
(60)--dust collection part
(100)-- Drying device
(110)-- grinding and sorting unit (120)-- product analysis unit
(130)-abrasive recovery unit (140)-dust collection unit
(150)--Forming part
Claims (5)
반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리를 재생한 후 배출되는 폐슬러지를 재활용하기 위해 건조장치(100)에 공급되게 하는 공급부(10)와,
응집되어 덩어리진 상태로 공급부(10)를 통해 공급된 폐슬러지가 흩어져 분산되도록 하는 분산부(20)와,
분산부(20)에 의해 덩어리진 형태의 폐슬러지를 분산시켜 350~400℃의 열풍에 의해 건조시키기 위한 버너(30)와,
스크류에 의해 폐슬러지가 이송되면서 버너(30)에 의해 열풍으로 건조되게 하는 이송건조부(40)와,
건조가 완료된 폐슬러지가 스크류에 의해 이송되어 최종 배출되는 배출부(50)와,
이송건조부(40)에 설치된 스크류에 의해 이송되면서 건조되는 과정에서 발생되는 비산먼지를 포집하는 집진부(60)와,
폐슬러지 건조물을 5~10mm의 크기로 조분쇄하는 1차선별과, 건조된 제품을 1~3mm로 조분쇄하는 2차선별과, 롤밀(roll mill) 방식으로 분쇄하여 선별하는 3차선별과, 분쇄된 폐슬러지 건조물을 최종적으로 스크린선별에 의해 선별하는 4차선별로 구성되는 분쇄선별부(110)와,
분쇄선별부(110)에 의한 제품의 선별과정에서 크기별 입도 분석과 사용성분을 분석하여 고객의 요청에 맞는 품질 수준의 제품이 제조되는 것을 확인하는 제품분석부(120)와,
상기 스크린선별을 통한 선별과정에서 분쇄되어 생산된 제품을 기류식 분급 선별기(Airflow Classification Facility Separator)를 통하여 순도가 85%~95% 인 SiC 유효성분을 회수하기 위한 연마재회수부(130)와,
분쇄선별과정에서 발생되는 비산먼지를 멤브레인 필터에 의해 포집하는 집진부(140)와,
포집된 분진은 제강공정에서 사용되는 승열용 제품으로 성형되게 하는 성형부(150)로 구성되며,
공급부(10)는, 덩어리형태로 응집된 폐슬러지가 투입되는 호퍼(11)와, 상기 호퍼(11)를 통해 투입된 폐슬러지가 이송될 수 있도록 회전하는 이송스크류(12)와, 상기 이송스크류(12)를 회전시키는 회전모터(13)와, 이송스크류(12)를 통해 이송된 폐슬러지가 건조장치(100) 내로 공급될 수 있도록 하는 투입구(14)로 구성되고,
분산부(20)는, 회전력을 발생시키는 회전모터(21)와, 상기 회전모터(21)에 의해 회전하는 회전축(22)과, 투입구(14)의 하부에 위치하도록 설치되어 투입구(14)를 통해 공급되는 덩어리진 형태의 폐슬러지가 흩어져 분산될 수 있도록 회전축(22)에 고정설치되어 회전축(22)과 함께 회전하면서 폐슬러지를 분산시키는 날개(23)와, 투입구(14)를 통해 낙하되는 덩어리진 형태의 폐슬러지를 날개(23)에 의해 흩어져 분산되는 과정에서 폐슬러지가 고르고 잘게 분산될 수 있도록 날개(23)에 형성된 다수의 빗살(24)로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 절삭용 폐슬러리 재생시 발생되는 폐슬러지에서 유효입자 선별회수를 위한 폐슬러지 건조장치.
In the waste sludge dryer,
A supply unit 10 supplying the waste sludge discharged after recycling the waste slurry for semiconductor wafer cutting to the drying device 100 to recycle it;
A dispersing unit 20 that disperses and disperses the waste sludge supplied through the supply unit 10 in a lumped state;
A burner 30 for dispersing the lumpy waste sludge by the dispersing unit 20 and drying it with hot air at 350 to 400 ° C;
A transport drying unit 40 that dries the waste sludge with hot air by the burner 30 while being transported by the screw;
A discharge unit 50 in which the dried waste sludge is transported by a screw and finally discharged;
A dust collecting unit 60 for collecting scattering dust generated in the process of drying while being transported by a screw installed in the transfer drying unit 40;
A crushing and sorting unit 110 composed of primary screening for coarsely pulverizing dried waste sludge into a size of 5 to 10 mm, secondary screening for coarsely pulverizing dried products into 1 to 3 mm, tertiary screening for pulverizing and sorting by a roll mill method, and fourth screening for final screening of pulverized dried waste sludge by screen screening;
A product analysis unit 120 for confirming that a product of a quality level meeting the customer's request is manufactured by analyzing particle size by size and used components in the product sorting process by the grinding and sorting unit 110;
An abrasive recovery unit 130 for recovering SiC active ingredients having a purity of 85% to 95% from the product produced by pulverization in the screening process through the screen screening through an Airflow Classification Facility Separator;
A dust collection unit 140 for collecting scattered dust generated in the grinding and sorting process by a membrane filter;
The collected dust is composed of a molding unit 150 to be molded into a heat-elevating product used in the steelmaking process,
The supply unit 10 includes a hopper 11 into which waste sludge aggregated in lump form is input, a transfer screw 12 that rotates so that the waste sludge introduced through the hopper 11 can be transported, a rotation motor 13 that rotates the transfer screw 12, and an inlet 14 through which the waste sludge transferred through the transfer screw 12 can be supplied into the drying device 100,
The dispersing unit 20 includes a rotary motor 21 that generates rotational force, a rotary shaft 22 rotated by the rotary motor 21, a blade 23 installed at the bottom of the inlet 14 and fixed to the rotary shaft 22 so that the lumpy waste sludge supplied through the inlet 14 can be scattered and dispersed, and a blade 23 that disperses the waste sludge while rotating with the rotary shaft 22, and a lumpy form that falls through the inlet 14 Waste sludge for semiconductor wafer cutting, characterized in that it is composed of a plurality of comb teeth 24 formed on the wings 23 so that the waste sludge can be evenly and finely dispersed in the process of scattering and dispersing the waste sludge by the wings 23. Waste sludge drying device for selectively recovering effective particles from waste sludge.
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