本公開(kāi)內(nèi)容涉及一種用于生產(chǎn)塊料的方法以及使用該方法生產(chǎn)的塊料，更特別地，涉及用于通過(guò)將在制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)產(chǎn)生的廢棄硅漿料凈化來(lái)生產(chǎn)用于煉鋼工藝的塊料的方法。

背景技術(shù)：

通常，在煉鋼工藝中，在約1500℃的溫度下在鋼水中包含在生鐵中的雜質(zhì)(包括碳)被氧化，并且氧化物作為熔渣被除去。在煉鋼工藝中，在引入氧氣然后經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之后，進(jìn)行出鋼。此時(shí)，錳鐵、硅鐵等被添加到鋼水中以調(diào)節(jié)組成并防止發(fā)生脫氧。此時(shí)，雖然需要大量的硅添加到鋼水中來(lái)生產(chǎn)硅鐵，但是由于大多數(shù)硅必須進(jìn)口且因此比較昂貴，煉鋼工藝的總成本增加。而且，在煉鐵&煉鋼工藝(包括一般煉鋼工藝)期間，使用具有高熱值的硅(si)作為升高高爐內(nèi)部溫度的加熱劑。雖然鋼鐵工業(yè)需要大量的硅，但是由于用作加熱劑的硅比較昂貴，因此生產(chǎn)鋼的總成本可能會(huì)增加。

眾所周知，硅被用作半導(dǎo)體行業(yè)的主要材料，當(dāng)通過(guò)各種工藝制造半導(dǎo)體產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)生含有大量硅的廢漿料作為副產(chǎn)物。如果廢漿料被簡(jiǎn)單地?zé)龤Щ蜓诼裨诘叵拢赡軙?huì)發(fā)生嚴(yán)重的空氣和土地污染。因此，已經(jīng)應(yīng)用將廢漿料固化成經(jīng)處理的水泥漿料的方法以?xún)?chǔ)存或掩埋經(jīng)處理的水泥漿廢漿料。

如下將詳細(xì)描述排出含有大量硅的廢漿料的工藝。

用于制造半導(dǎo)體集成電路或太陽(yáng)能電池的硅晶片通過(guò)硅錠切片的工藝制造。這樣的切片硅晶片還經(jīng)歷表面拋光過(guò)程以使其表面平坦化。

在將硅錠切片的過(guò)程(也稱(chēng)為線(xiàn)切割過(guò)程)中，使用作為切片劑的碳化硅(sic)和作為切片油的冷卻劑(切片用水或油溶性油)彼此混合的漿料。在線(xiàn)切割過(guò)程中，可通過(guò)使用稱(chēng)為線(xiàn)鋸的切片裝置將硅錠切片，同時(shí)供給漿料來(lái)制造硅晶片。除了碳化硅之外，還可使用氧化鋁、金剛石、氧化硅等作為切片劑的材料。

由于在將硅錠切片的過(guò)程中使用的線(xiàn)鋸具有預(yù)定的厚度，因此在切片過(guò)程期間顯著量的硅錠生成為鋸屑。硅晶片和線(xiàn)鋸的厚度增加越多，鋸屑量增加越多。

例如，當(dāng)硅晶片的厚度為約0.1mm，并且線(xiàn)鋸的厚度為約0.1mm時(shí)，硅錠的約50％可能生成為鋸屑。因此，在硅錠的切片或硅晶片的拋光完成之后，在廢漿料中可能含有切片劑、切片油、鋸屑、從設(shè)備中產(chǎn)生的細(xì)屑等。

在制造硅晶片期間以這種方式產(chǎn)生的廢漿料被分類(lèi)成特殊廢棄物。當(dāng)廢漿料被簡(jiǎn)單地?zé)龤Щ蜓诼駮r(shí)，可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的空氣污染和土壤污染。因此，產(chǎn)生的廢漿料被固化成水泥，然后被儲(chǔ)存或掩埋。

然而，盡管廢漿料被固化成水泥以用于處理(disposal)，但廢漿料的儲(chǔ)存或掩埋空間受限。此外，處理方法可能導(dǎo)致自然資源的浪費(fèi)。因此，迫切需要一種用于再循環(huán)和回收廢漿料的方法。

特別地，由于在硅錠的切片期間在廢漿料中含有大量的硅屑，因此硅屑的有效分離和再循環(huán)已成為資源循環(huán)利用和工業(yè)廢棄物處理領(lǐng)域的重要問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

本公開(kāi)內(nèi)容提供了用于通過(guò)將在制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片期間產(chǎn)生的含有硅的廢漿料凈化來(lái)生產(chǎn)塊料的方法以及使用該方法生產(chǎn)的塊料，所述塊料用于在煉鋼工藝中升高鋼水的溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成。

本公開(kāi)內(nèi)容還提供了用于生產(chǎn)能夠在煉鋼工藝中以低成本和高效率升高鋼水的溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成的塊料的方法以及使用該方法生產(chǎn)的塊料。

本公開(kāi)內(nèi)容還提供了用于生產(chǎn)能夠降低引起環(huán)境污染的硅廢漿料的處理成本的塊料的方法以及使用該方法生產(chǎn)的塊料。

本公開(kāi)內(nèi)容還提供了用于生產(chǎn)能夠防止由于硅的氧化而導(dǎo)致硅質(zhì)量劣化的塊料的方法以及使用該方法生產(chǎn)的塊料。

技術(shù)方案

根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，一種方法包括：提供含硅廢漿料；進(jìn)行從所述含硅廢漿料中分離含硅漿料和水溶性油的一次油清潔過(guò)程；以及通過(guò)使用粘合劑與所述含對(duì)漿料混合的混合物形成的塊料。

含硅廢漿料可在將硅錠切片或者對(duì)硅晶片的表面進(jìn)行拋光時(shí)產(chǎn)生并且包含含硅漿料和水溶性油。

含硅廢漿料可至少包含硅(si)和碳化硅(sic)。

一次油清潔過(guò)程可包括以第一混合比將水與含硅廢漿料混合；攪拌含硅廢漿料和水；以及過(guò)濾含硅廢漿料和水的混合物以分離含硅漿料、水溶性油和水。

第一混合比可相當(dāng)于水的體積是含硅廢漿料的約0.2倍至約8倍。

在形成塊料之前還可包括進(jìn)行從含硅廢漿料中除去水溶性油的二次油清潔過(guò)程。

二次油清潔過(guò)程可包括以第二混合比將水與含硅漿料混合；攪拌含硅漿料和水；以及過(guò)濾含硅漿料與水的混合物以分離含硅漿料、水溶性油和水。

第二混合比可相當(dāng)于水的體積是含硅廢漿料的約0.2倍至約8倍。

在一次油清潔過(guò)程之后還可包括對(duì)在一次油清潔過(guò)程中分離的水溶性油和水進(jìn)行分餾以使水溶性油相對(duì)水分離。

在形成塊料之前還可包括進(jìn)行含硅漿料干燥過(guò)程和含硅漿料研磨過(guò)程的至少一種。

在塊料的形成中，在形成塊料期間可向含硅漿料和粘合劑的混合物中選擇性地添加fe源。

基于混合物的總重量，混合物可包含約35重量％至約97重量％的含硅漿料，約0重量％至約50重量％的fe源和約3重量％至約15重量％的粘合劑。

粘合劑可含有以下中至少一種：糖蜜，淀粉，膨潤(rùn)土和氫氧化鈣，以及硅酸鈉。

粘合劑可含有在一次油清潔過(guò)程中分離的水和水溶性油，在二次油清潔過(guò)程中分離的水和水溶性油，以及在分離過(guò)程中分離的水溶性油和水的至少一種。

根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，可通過(guò)用于生產(chǎn)塊料的生產(chǎn)方法來(lái)生產(chǎn)塊料，所述塊料包含硅、碳化硅和粘合劑。

塊料還可包含fe源。

有益效果

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，可將在制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片期間產(chǎn)生的含硅廢漿料凈化以形成粉末，然后向粉末添加粘合劑以通過(guò)壓塊形成塊料，所述塊料用于在煉鋼工藝中升高溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成，從而降低煉鋼成本。

另外，作為造成環(huán)境污染的一個(gè)原因的硅廢漿料可再利用，并且在鋼廠的煉鋼車(chē)間用于升高溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成而不燒毀或掩埋。因此，可降低廢棄物處理成本，并且通過(guò)成本降低可改善價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。此外，可使在煉鋼工藝期間可能發(fā)生的環(huán)境污染最小化。

在硅廢漿料的粉末化過(guò)程中產(chǎn)生的含有水溶性油和水的廢水可用作產(chǎn)生塊料所需的添加劑。因此，可能不必要再處理所排出的廢水，或者廢水可在被凈化至不需要再處理的水平之后排出。因此，可環(huán)保且經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)在煉鋼工藝中用于升高溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成的塊料。

可通過(guò)將水溶性油而非水添加到用于在塊料生產(chǎn)過(guò)程期間保持含硅粉末的粘度以防止產(chǎn)品品質(zhì)劣化的粘合劑中來(lái)再利用水溶性油。

可將硅廢漿料粉末化，然后形成塊料。因此，在煉鋼工藝中可容易地將塊料放入轉(zhuǎn)爐中，并且可消除粉末引起火災(zāi)或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，被認(rèn)為是廢棄物的硅粉可形成為用于在煉鋼工藝期間升高溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成的塊料產(chǎn)品。因此，具有免受一些規(guī)定(如關(guān)于廢棄物在各個(gè)國(guó)家之間流動(dòng)的那些規(guī)定)約束的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是說(shuō)明將在制造半導(dǎo)體晶片或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的含硅廢漿料凈化的過(guò)程的圖。

圖2是說(shuō)明根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于通過(guò)將含硅廢漿料凈化來(lái)生產(chǎn)塊料的方法的流程圖，所述塊料用于在煉鋼工藝中升高溫度并修改組成。

圖3是說(shuō)明圖2中示出的一次油清潔過(guò)程的流程圖。

圖4是說(shuō)明圖2中示出的二次油清潔過(guò)程的流程圖。

圖5是說(shuō)明圖2中示出的塊料形成過(guò)程的流程圖。

圖6是說(shuō)明實(shí)施一個(gè)示例性實(shí)施方案的裝置的一個(gè)實(shí)例的圖。

圖7是說(shuō)明圖6的分餾系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例的圖。

具體實(shí)施方式

下文中，將參照附圖詳細(xì)描述具體實(shí)施方案。

將省略對(duì)可能不必要地模糊本發(fā)明的主要特征的相關(guān)功能或配置的詳細(xì)描述。

圖1是說(shuō)明將在制造半導(dǎo)體晶片或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的含硅廢漿料凈化的過(guò)程的圖。

參照?qǐng)D1，在將硅切片的過(guò)程中或在對(duì)硅晶片的表面進(jìn)行拋光的過(guò)程中產(chǎn)生的廢漿料中包含切片劑、鋸屑、切片油以及在其他切片過(guò)程中產(chǎn)生的來(lái)自線(xiàn)鋸的切片劑或細(xì)屑等。

如圖1中所示，對(duì)廢漿料進(jìn)行油清潔過(guò)程以從廢漿料中分離可再循環(huán)的硅和切片劑。切片劑通過(guò)油清潔過(guò)程除去。此時(shí)，將產(chǎn)生的廢水轉(zhuǎn)移到廢水處理系統(tǒng)然后進(jìn)行再回收。然后，對(duì)經(jīng)歷油清潔過(guò)程的廢漿料進(jìn)行硅分離過(guò)程以分離有效的硅并回收所分離的硅。此時(shí)，可使用離心過(guò)程來(lái)分離硅。通過(guò)干燥過(guò)程來(lái)回收所分離的硅。

在硅分離過(guò)程中僅可分離大顆粒尺寸的硅，因此在將大顆粒尺寸的硅分離之后在廢漿料中可保留大量的細(xì)小的切片劑和雜質(zhì)以及細(xì)小的硅。

圖2是說(shuō)明根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的用于通過(guò)將含硅廢漿料凈化來(lái)生產(chǎn)用于在煉鋼工藝中升高溫度并修改組成的塊料的方法的流程圖，圖3是說(shuō)明圖2中示出的一次油清潔過(guò)程的流程圖，圖4是說(shuō)明圖2中示出的二次油清潔過(guò)程的流程圖，以及圖5是說(shuō)明圖2中示出的塊料形成過(guò)程的流程圖。此外，圖6是說(shuō)明施用一個(gè)示例性實(shí)施方案的裝置的一個(gè)實(shí)例的圖，以及圖7是說(shuō)明圖6的分餾系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例的圖。

參照?qǐng)D2，一次油清潔過(guò)程(s10)、分離過(guò)程(s20)、二次油清潔過(guò)程(s30)、干燥過(guò)程(s40)、研磨過(guò)程(s50)和塊料形成過(guò)程(s60)。塊料是一個(gè)示例性實(shí)施方案的最終產(chǎn)物，即，在煉鋼工藝中在鋼水產(chǎn)生期間用于升高鋼水的溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成的塊料，可通過(guò)一次油清潔過(guò)程(s10)和塊料形成過(guò)程(s60)產(chǎn)生。此時(shí)，可根據(jù)需要選擇性地進(jìn)行二次油清潔過(guò)程(s30)、干燥過(guò)程(s40)和研磨過(guò)程(s50)。因此，二次油清潔過(guò)程(s30)、干燥過(guò)程(s40)和研磨過(guò)程(s50)的至少一個(gè)可為能夠在塊料產(chǎn)生過(guò)程中選擇性地進(jìn)行的過(guò)程。下文中，將描述用于生產(chǎn)根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的塊料的方法，所述方法包括一次油清潔過(guò)程(s10)、分離過(guò)程(s20)、二次油清潔過(guò)程(s30)、干燥過(guò)程(s40)、研磨過(guò)程(s50)和塊料形成過(guò)程(s60)。

首先，在一次油清潔過(guò)程(s10)中，可從包含硅(si)、碳化硅(sic)和水溶性油的含硅廢漿料(例如，初始廢漿料)中分離油。

含硅廢漿料(例如，初始廢漿料)作為半導(dǎo)體晶片或太陽(yáng)能電池晶片生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物而產(chǎn)生。因此，初始廢漿料可包含在將硅錠切片時(shí)產(chǎn)生的硅和作為切片劑的碳化硅(sic)以及作為切片油的水溶性油。此外，還可包含約5％的鐵(fe)源和少量的銅(cu)等。在一次油清潔過(guò)程(s10)中可進(jìn)行分離包含在初始廢漿料中的水溶性油的過(guò)程。此時(shí)，由于包含在初始廢硅漿料中的碳化硅具有多種顆粒尺寸，因此在一次油清潔過(guò)程(s10)之前可進(jìn)行通過(guò)離心過(guò)程來(lái)分離具有相對(duì)較大顆粒尺寸的碳化硅的過(guò)程。

初始廢漿料是線(xiàn)鋸過(guò)程等中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，包含約10重量％至約30重量％的水溶性油(例如，聚乙二醇(peg)+二乙二醇(deg))。因此，為了在煉鋼工藝中使用初始廢漿料，必須將包含在初始廢漿料中的水溶性油除去至預(yù)定水平?？刹捎酶邷叵碌娜紵幚砗褪褂盟那鍧嵦幚韥?lái)除去油。然而，當(dāng)在高溫下燃燒水溶性油時(shí)，隨著水溶性油的含量的增加，空氣污染變得更嚴(yán)重，并且在高溫下硅也可能被氧化。由于初始廢漿料包含大量的水溶性油，初始廢漿料可用水清潔。然而，在這種情況下，水溶性油可溶解在水中，增加廢水處理成本。

在該實(shí)施方案中，可從初始廢漿料中分離水溶性油，然后通過(guò)下文描述的過(guò)程再使用。此外，根據(jù)需要，可從水溶性油已被去除至預(yù)定水平的含硅漿料中進(jìn)一步除去水溶性油。因此，由于防止了由于油的燃燒引起的空氣污染和硅氧化，并且水溶性油被再使用，因此具有經(jīng)濟(jì)效益。此外，如下所述，由于通過(guò)分餾從水溶性油中分離水，因此在處理最終產(chǎn)生的廢水時(shí)幾乎沒(méi)有成本。

如上所述，在從初始廢漿料中分離水溶性油時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物如水溶性油或水可在生產(chǎn)塊料時(shí)再用作粘合劑。

為此，在初始廢漿料中混合水至足以進(jìn)行攪拌并泵送的預(yù)定量的狀態(tài)下，通過(guò)采用使用例如壓濾機(jī)的加壓方法從初始廢漿料中分離水溶性油和水。然后，通過(guò)蒸發(fā)水而再利用可溶性油，并使水溶性油除去至預(yù)定水平的漿料，即，含硅漿料經(jīng)歷干燥過(guò)程，然后研磨至合適尺寸。將經(jīng)研磨的漿料形成用于在煉鋼工藝中升高鋼水的溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成的塊料。

參照?qǐng)D3，一次油清潔過(guò)程(s10)可包括過(guò)程(s12、s14和s16)。

首先，在過(guò)程(s12)中，將儲(chǔ)存在廢漿料儲(chǔ)存罐中的初始廢漿料供給到第一攪拌器10，并將對(duì)應(yīng)于第一混合比的水量供給到第一攪拌器10中以使初始廢漿料與水混合。

例如，可將廢漿料儲(chǔ)存罐的內(nèi)部保持在預(yù)定溫度下以防止所儲(chǔ)存的初始廢漿料的粘度降低。此外，攪拌可在預(yù)定循環(huán)下進(jìn)行以防止所儲(chǔ)存的初始廢漿料由于隨時(shí)間而發(fā)生的沉淀而固化。在這種情況下，廢漿料儲(chǔ)存罐可支持?jǐn)嚢韫δ堋?/p>

初始廢漿料可包含在制造半導(dǎo)體晶片或太陽(yáng)能電池晶片的過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。副產(chǎn)物可包含硅(si)、碳化硅(sic)、水溶性油、鐵(fe)、銅(cu)等。

初始廢漿料與水的第一混合比按體積比可設(shè)定在約1:0.2至約1:8的范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，可將初始漿料與水混合，使得水的體積是初始廢漿料的約0.2倍至約8倍。如上所述，考慮初始廢漿料的攪拌和泵送來(lái)設(shè)定第一混合比。

在過(guò)程(s14)中，進(jìn)行運(yùn)行第一攪拌器10來(lái)攪拌與水混合的初始廢漿料的過(guò)程。

下面將詳細(xì)描述一次油清潔過(guò)程(s10)。

首先，在過(guò)程(s12)中，將儲(chǔ)存在廢漿料儲(chǔ)存罐中的初始廢漿料供給到第一攪拌器10，并將對(duì)應(yīng)于第一混合比的水量供給到第一攪拌器中以使初始廢漿料與水混合。

例如，可將廢漿料儲(chǔ)存罐的內(nèi)部保持在預(yù)定溫度下以防止所儲(chǔ)存的初始廢漿料的粘度降低。此外，可以預(yù)定周期進(jìn)行攪拌以防止所儲(chǔ)存的初始廢漿料由于隨時(shí)間而發(fā)生的沉淀而固化。在這種情況下，廢漿料儲(chǔ)存罐可支持?jǐn)嚢韫δ堋?/p>

初始廢漿料包含在制造半導(dǎo)體晶片或太陽(yáng)能電池晶片的過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。副產(chǎn)物可具體包含硅(si)、碳化硅(sic)、水溶性油、鐵(fe)、銅(cu)等。

初始廢漿料與水的第一混合比按體積可設(shè)定在約1:0.2至約1:8的范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，可將初始漿料與水混合，使得水的體積是初始廢漿料的約0.2倍至約8倍。如上所述，考慮初始廢漿料的攪拌和泵送來(lái)設(shè)定第一混合比。

在過(guò)程(s14)中，執(zhí)行運(yùn)行第一攪拌器10來(lái)攪拌初始廢漿料與水的混合物的過(guò)程。

在過(guò)程(s16)中，經(jīng)預(yù)定攪拌時(shí)間后，將初始廢漿料與水的經(jīng)攪拌的混合物供給到第一過(guò)濾系統(tǒng)20，并進(jìn)行通過(guò)過(guò)濾將從初始廢漿料和水的混合物中分離水和水溶性油的過(guò)程。作為具體的過(guò)濾方法，可采用使用壓濾機(jī)的加壓方法來(lái)將水與水溶性油分離。替代地，可使用各種已知的技術(shù)如離心。

在進(jìn)行這樣的過(guò)濾過(guò)程之后，將包含在初始廢漿料中的水溶性油除去至預(yù)定水平以獲得含硅漿料。

如下所述，當(dāng)將含硅漿料(根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案產(chǎn)生的中間產(chǎn)物)干燥并研磨時(shí)，可獲得含硅粉末。含硅粉末包含大量的硅和碳化硅，因此具有極大的熱值。結(jié)果，當(dāng)將含硅粉末完全照原樣添加入轉(zhuǎn)爐等時(shí)，可能發(fā)生起火的風(fēng)險(xiǎn)。因此，可將含硅粉末壓制，然后通過(guò)塊料形成過(guò)程(s60)處理以形成具有預(yù)定尺寸和形狀的塊狀塊料。此時(shí)，如果含硅粉末(用于產(chǎn)生用于升高溫度并調(diào)節(jié)組成的塊料的中間產(chǎn)物)中包含的油的量顯著不足，則可能難以保持壓縮塊料的形式，并且因此塊料可能容易破碎。因此，當(dāng)含硅粉末中包含預(yù)定量的油時(shí)，油可有助于形成塊料。當(dāng)在通過(guò)一次油清潔過(guò)程(s10)獲得的含硅漿料中保留的水溶性油的含量過(guò)多時(shí)，可通過(guò)二次油清潔過(guò)程(s30)將水溶性油進(jìn)一步除去至適當(dāng)水平，這將在下面描述。

接下來(lái)，在分離過(guò)程(s20)中，執(zhí)行通過(guò)將在一次油清潔過(guò)程(s10)中分離的水溶性油和水分餾來(lái)使水溶性油相對(duì)于水分離的過(guò)程。通過(guò)該過(guò)程萃取的水溶性油可在下面描述的塊料形成過(guò)程(s60)中再利用，并且水可被凈化到不需要額外的廢水處理過(guò)程的程度。

將參照?qǐng)D7描述執(zhí)行分離過(guò)程(s20)的分餾系統(tǒng)30的具體組件的實(shí)例。

分餾系統(tǒng)30可包括水/油儲(chǔ)存罐310、泵320、蒸餾塔330、第一收集裝置340、第二收集裝置350、第一熱交換器360、第二熱交換器370、水儲(chǔ)存罐380和油儲(chǔ)存罐390。

通過(guò)一次油清潔過(guò)程(s10)從初始廢漿料和水的混合物中分離的水溶性油和水供給到水/油儲(chǔ)存罐310并暫時(shí)儲(chǔ)存。

下文中，通過(guò)使用一個(gè)實(shí)例給出描述，其中水溶性油由聚乙二醇(peg)和二乙二醇(deg)組成。在下面的描述中公開(kāi)的溫度、壓力、流量等的值僅僅是示例，并且可根據(jù)具體要求進(jìn)行修改。

在圖7中，在構(gòu)成系統(tǒng)的組件之間的供給流動(dòng)路徑中的特定位置f、f1、f2、b1、b2、b3、w1、w2和w3(在所述特定位置處例如安裝有閥)給出溫度、壓力和流量。儲(chǔ)存在水/油儲(chǔ)存罐310中的水溶性油和水的基于重量％的混合比peg:deg:水為約20:13:67。

泵320在溫度為約20℃、壓力為約760mmhg和流量為約300kg/小時(shí)的條件下將水溶性油和水供給到蒸餾塔330。

蒸餾塔330是用于通過(guò)分餾將水溶性油與水分離的裝置，并且根據(jù)功能可大致分為加熱裝置、冷卻裝置和收集裝置。

例如，蒸餾塔330可以以多級(jí)例如10級(jí)進(jìn)行蒸餾。當(dāng)通過(guò)使用再沸器(其鍋爐蒸汽的溫度為150℃或更大)對(duì)水溶性油和水進(jìn)行加熱并蒸餾時(shí)，可在第一收集裝置340中收集到溫度為約51.5℃、壓力為約100mmhg和流量為約200kg/小時(shí)的水，并且可第二收集裝置350中收集到溫度為約137℃、壓力為約106mmhg和流量為約99.5kg/小時(shí)的水溶性油，即，peg/deg。

通過(guò)第一收集裝置340中提供的溫度為約51.5℃、壓力為約100mmhg和流量為約200kg/小時(shí)的水可通過(guò)第一熱交換器360，然后在約30℃的溫度、約2967mmhg的壓力和約200kg/小時(shí)的流量下供給到水儲(chǔ)存罐380。

通過(guò)第二收集裝置350提供的溫度為約137℃、壓力為約106mmhg和流量為約99.5kg/小時(shí)的水溶性油通過(guò)第二熱交換器370，然后在約30℃的溫度、約2967mmhg的壓力和約99.5kg/小時(shí)的流量下供給到油儲(chǔ)存罐390。

水儲(chǔ)存罐380是用于儲(chǔ)存通過(guò)第一熱交換器360后供給的水的裝置。所儲(chǔ)存的水的溫度約為30℃，壓力為約760mmhg，僅有幾個(gè)ppm的化學(xué)需氧量(cod)(其從模擬中獲得)。因此，可以看出，幾乎不需要廢水處理。

油儲(chǔ)存罐390是用于儲(chǔ)存通過(guò)第二熱交換器370后供給的油的裝置。所儲(chǔ)存的油的溫度為約30℃，壓力為約760mmhg，并且根據(jù)模擬結(jié)果收集到包含約0.5重量％的水分、約60.3重量％的peg和約39.2重量％的deg的油。

接下來(lái)，在二次油清潔過(guò)程(s30)中，清潔保留在含硅漿料中的水溶性油的過(guò)程通過(guò)混合該漿料(已通過(guò)一次油清潔過(guò)程(s10)從其中分離水溶性油和水)來(lái)進(jìn)行，即，通過(guò)在含硅漿料以預(yù)定的第二混合比混合有水的狀態(tài)下攪拌之后過(guò)濾來(lái)進(jìn)行。

例如，可將第二混合比設(shè)定為水的體積是含硅漿料的約0.2指約8倍，并且二次油清潔過(guò)程(s30)可在約50℃或更低的低溫下進(jìn)行。

如上所述，雖然通過(guò)一次油清潔過(guò)程(s10)除去包含在初始廢漿料中的預(yù)定量的水溶性油，但根據(jù)工藝條件可另外除去剩余的水溶性油。為此，可進(jìn)行二次油清潔過(guò)程(s30)。

下面將詳細(xì)描述二次油清潔過(guò)程(s30)。參考圖4，二次油清潔過(guò)程(s30)可被配置成包括過(guò)程(s32、s34和s36)。

首先，在s32過(guò)程中，將漿料(已通過(guò)一次油清潔過(guò)程(s10)從其中將水溶性油除去至預(yù)定水平)，即含硅漿料供給到第二攪拌器40，并將對(duì)應(yīng)于預(yù)定的第二混合比的水量供給到第二攪拌器40以進(jìn)行使含硅漿料與水混合的過(guò)程。

含硅漿料與水的第二混合比按體積比可設(shè)定在約1:0.2至約1:8的范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，可將含硅漿料與水混合，使得水的體積為含硅漿料的約0.2倍至約8倍。

含硅漿料與水以上述混合比混合的原因如下。

在混合比為約0.2倍或更小的情況下，考慮到含硅漿料的粘度時(shí)，難以進(jìn)行隨后的攪拌過(guò)程和泵送過(guò)程。在混合比為約8或更大的情況下，水溶性油的除去率急劇增加，導(dǎo)致后面的塊料形成過(guò)程(s60)的成形性劣化。

也就是說(shuō)，與含硅漿料混合的水經(jīng)歷如下所述的攪拌和過(guò)濾過(guò)程，然后與水溶性油混合，由此以廢水的形式排出。廢水可能是導(dǎo)致環(huán)境污染的一個(gè)原因，并因此可能進(jìn)行進(jìn)一步的廢水處理過(guò)程。因此，增加水量是有利的，以便于容易地進(jìn)行廢水處理過(guò)程。此外，隨著水的量增加，油的清潔程度可增加，并且因此從含硅漿料中除去的油的量也可增加。

如上所述，當(dāng)將含硅漿料(其為根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案產(chǎn)生的中間產(chǎn)物之一)干燥和研磨時(shí)，可獲得含硅粉末。由于含硅粉末具有極大的熱值，因此如果將含硅粉末原樣添加入轉(zhuǎn)爐等中，則可能發(fā)生起火危險(xiǎn)。因此，可將含硅粉末壓制，然后通過(guò)塊料形成過(guò)程(s60)處理成形成具有預(yù)定尺寸和形狀的塊狀塊料。此時(shí)，如果含硅粉末(用于產(chǎn)生用于升高溫度并調(diào)節(jié)組成的塊料的中間產(chǎn)物)中包含的油的量顯著不足，則可能難以保持經(jīng)壓縮的塊料的形式，并且因此塊料可能容易破碎。因此，含硅粉末中可包含預(yù)定量的油。

因此，可如上所述設(shè)定含硅粉末與水的混合比例以提高廢水處理過(guò)程和塊料生產(chǎn)的效率。

接下來(lái)，在過(guò)程(s34)中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)來(lái)執(zhí)行運(yùn)行第二攪拌器40以促進(jìn)含硅粉末中殘留的水溶性油的溶解的過(guò)程，由此執(zhí)行攪拌混合有水的含硅粉末。

接下來(lái)，在過(guò)程(s36)中，在經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的攪拌時(shí)間時(shí)，可進(jìn)行這樣的過(guò)程，其中將與水一起攪拌的含硅漿料供給到第二過(guò)濾系統(tǒng)50以過(guò)濾水和溶解在其中的水溶性油，并從含硅漿料中除去水和水溶性油?？墒褂酶鞣N已知技術(shù)作為具體過(guò)濾方法。

在通過(guò)使用水對(duì)含硅漿料進(jìn)行清潔的過(guò)程中，如果水溫過(guò)低，則油清潔能力某種程度上可能劣化。另一方面，如果水溫過(guò)高，則可能通過(guò)硅與水的反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硅(sio2)，使放熱特性劣化。因此，為了防止這種限制，根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，二次油清潔過(guò)程(s30)的全部或部分可在50℃或更低的低溫下進(jìn)行。

接下來(lái)，在干燥過(guò)程(s40)中，進(jìn)行這樣的過(guò)程，其中在預(yù)定的干燥溫度下將含硅漿料(其中水溶性油通過(guò)二次油清潔過(guò)程(s30)被清潔)供給到干燥器60以將含硅漿料干燥?？筛鶕?jù)需要選擇性地進(jìn)行干燥過(guò)程(s40)。例如，干燥過(guò)程(s40)可作為自然干燥過(guò)程進(jìn)行，或者在空氣或氮?dú)鈿夥障略?00℃或更低的溫度下進(jìn)行。

下面將詳細(xì)描述干燥過(guò)程(s40)。

干燥過(guò)程s40可為在研磨之前將含硅漿料(水溶性油被從其中除去至預(yù)定水平)干燥的過(guò)程。

此時(shí)，當(dāng)包含在含硅漿料中的硅暴露于大氣狀態(tài)預(yù)定時(shí)間或更長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，硅被空氣中的氧氣氧化產(chǎn)生二氧化硅。因此，加熱劑的放熱特性或鋼水的組成調(diào)節(jié)效率可能劣化。

因此，為了防止這種限制，含硅漿料的干燥過(guò)程在空氣或氮?dú)鈿夥障略?00℃或更低的溫度下，或者更具體地，在約110℃至約130℃的溫度下進(jìn)行。當(dāng)含硅漿料在氮?dú)鈿夥障赂稍飼r(shí)，干燥溫度可升高至高溫而不將硅氧化，并且因此干燥速率可更快，干燥率可增加。

在研磨過(guò)程(s50)中，將通過(guò)干燥過(guò)程(s40)形成的塊狀形式的含硅漿料供給到研磨機(jī)70中，然后研磨。研磨過(guò)程(s50)可根據(jù)需要選擇性地進(jìn)行。

例如，在研磨過(guò)程(s50)中，可將經(jīng)干燥的含硅漿料研磨成直徑為約5cm或更小的粉末。在研磨過(guò)程(s50)之后，獲得為中間產(chǎn)物之一的含硅粉末。此時(shí)，所述粉末可為規(guī)則或不規(guī)則的形式。

接下來(lái)，在塊料形成過(guò)程(s60)中，向通過(guò)研磨過(guò)程(s50)獲得的含硅粉末中添加粘合劑，攪拌混合物。然后，執(zhí)行通過(guò)使用塊料形成裝置80將混合物形成為塊料的過(guò)程。此時(shí)，雖然描述了通過(guò)將含硅漿料干燥并研磨來(lái)通過(guò)使用含硅粉末形成塊料的過(guò)程，但是可在不執(zhí)行干燥和研磨過(guò)程的情況下通過(guò)使用含硅漿料形成塊料。

下面將詳細(xì)描述塊料形成過(guò)程(s60)。

參照?qǐng)D5，塊料形成過(guò)程(s60)可包括過(guò)程(s62、s64和s66)。

在過(guò)程(s62)中，執(zhí)行向通過(guò)研磨過(guò)程(s50)獲得的含硅粉末中添加fe源和粘合劑的過(guò)程。

fe源的添加是任選的，添加fe源的原因之一是調(diào)節(jié)最終產(chǎn)生的塊料的比重。在煉鋼工藝的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中，將用于升高溫度并調(diào)節(jié)組成的塊料(其為根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案產(chǎn)生的最終產(chǎn)物)放入轉(zhuǎn)爐中。當(dāng)塊料的比重過(guò)低時(shí)，塊料無(wú)法滲入到鋼水中，從而浮在鋼水表面，導(dǎo)致升溫效率和組成調(diào)節(jié)效率劣化。

因此，向含硅粉末中添加fe源。此時(shí)，可選擇性地添加fe源，并且可通過(guò)分選過(guò)程如磁性分離從煉鋼渣中分選fe源。

例如，在塊料形成過(guò)程(s60)中，可將塊料設(shè)定為基于含硅粉末、fe源和粘合劑的總重量具有約35重量％至約97重量％的含硅粉末，約0重量％至50重量％的fe源和約3重量％至約15重量％的粘合劑。此時(shí)，約0重量％的fe源表示未添加fe源。

在過(guò)程(s62)中添加的粘合劑用于通過(guò)向含硅粉末或包含硅和fe源的粉末給予粘性來(lái)形成塊料，并且可包含以下中至少一種：糖蜜，淀粉，膨潤(rùn)土和氫氧化鈣，以及硅酸鈉。

此外，粘合劑還可包含在一次油清潔過(guò)程或在二次油清潔過(guò)程中分離的水和水溶性油，或在分離過(guò)程中分離的水溶性油和水的至少一種。

形成粘合劑的材料之間的混合比可根據(jù)情況而改變，并且水、水溶性油或者水和水溶性油二者可混合在粘合劑中。

例如，當(dāng)在粘合劑中混合以及使用水和水溶性油二者時(shí)，通過(guò)一次油清潔過(guò)程(s10)從初始廢漿料中分離的水和水溶性油可再用作包含在粘合劑中的材料。

在另一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)通過(guò)與水混合來(lái)使用粘合劑時(shí)，通過(guò)分離過(guò)程(s20)從水溶性油中分離的水可再用作包含在粘合劑中的材料。在這種情況下，一部分si可被氧化而變成sio2，由此使塊料(其為最終產(chǎn)物)用于升高溫度并調(diào)節(jié)組成的效率劣化。當(dāng)通過(guò)與水混合來(lái)使用粘合劑時(shí)，可將最少量的水與粘合劑混合以形成塊料，由此防止si被氧化。

在另一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)通過(guò)與水溶性油混合來(lái)使用粘合劑時(shí)，通過(guò)分離過(guò)程(s20)從水中分離的水溶性油可再用作包含在粘合劑中的材料。如上所述，當(dāng)與水溶性油而非水混合來(lái)使用粘合劑時(shí)，可防止si氧化。

在過(guò)程(s64)中，執(zhí)行使含硅粉末或包含硅和fe源的粉末的組合物(其中添加有粘合劑)攪拌和充分混合的過(guò)程。當(dāng)然，對(duì)于攪拌，塊料形成裝置80可具有自攪動(dòng)功能，或者也可使用單獨(dú)的攪拌器作為塊料形成裝置80。

在過(guò)程(s66)中，執(zhí)行通過(guò)使用塊料形成裝置80將含硅粉末或包含硅和fe源的粉末(其中添加有粘合劑并攪拌)形成為具有特定形式的塊料的過(guò)程。

根據(jù)上述的一個(gè)實(shí)施方案，可將在制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片期間產(chǎn)生的含硅廢漿料進(jìn)行凈化以形成粉末，然后向粉末添加粘合劑以通過(guò)壓塊形成塊料。此時(shí)，可以以低成本和高效率生產(chǎn)用于在煉鋼工藝中升高溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成的塊料。

另外，作為造成環(huán)境污染的一個(gè)原因的硅廢漿料可回收利用，并且在鋼廠的煉鋼車(chē)間用于升高溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成而不燒毀或掩埋。因此，可降低廢棄物處理成本，并且通過(guò)成本降低可改善價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。此外，可使在煉鋼工藝期間可能發(fā)生的環(huán)境污染最小化。

另外，包含在硅廢漿料的粉末化過(guò)程中產(chǎn)生的水溶性油和水的廢水可用作產(chǎn)生塊料所需的添加劑。因此，可能不必要再處理所排出的廢水，或者廢水可在被凈化至不需要再處理的水平之后排出。因此，可提供用于生產(chǎn)用于在煉鋼工藝中升高溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成的塊料的環(huán)保且經(jīng)濟(jì)方法。

另外，可通過(guò)將水溶性油而非水添加到用于在塊料生產(chǎn)過(guò)程期間保持含硅粉末的粘度的粘合劑中來(lái)再利用水溶性油。因此，可提供用于生產(chǎn)用于升高溫度并調(diào)節(jié)組成(其可防止由于硅氧化而使品質(zhì)劣化)的塊料的方法。

另外，可將硅廢漿料粉末化，然后形成塊料。因此，在煉鋼工藝中可容易地將塊料放入轉(zhuǎn)爐中，并且消除粉末引起火災(zāi)或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，被認(rèn)為是廢棄物的硅粉可形成為用于在煉鋼工藝中升高溫度并調(diào)節(jié)鋼水的組成的塊料產(chǎn)品。因此，具有免受一些規(guī)定(如關(guān)于廢棄物在各個(gè)國(guó)家之間流動(dòng)的那些規(guī)定)約束的效果。

雖然已經(jīng)參照附圖描述了本發(fā)明的基本特征，但是這些基本特征僅僅是示例性實(shí)施方案，并不限制本發(fā)明。此外，將容易理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種修改和改變。

權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)

1.一種塊料制造方法，其為用于制造塊料的方法，所述方法包括：

提供含硅廢漿料；

進(jìn)行從所述含硅廢漿料中分離含硅漿料和水溶性油的一次油清潔過(guò)程；以及

利用在所述含硅漿料中混合粘合劑而得到的混合物形成所述塊料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊料制造方法，其中所述含硅廢漿料為在將硅錠切片或?qū)杈谋砻孢M(jìn)行拋光時(shí)產(chǎn)生，包含含硅漿料和水溶性油。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塊料制造方法，其中所述含硅廢漿料至少包含硅(si)和碳化硅(sic)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塊料制造方法，其中所述一次油清潔過(guò)程包括：

以第一混合比將水與所述含硅廢漿料混合；

攪拌所述含硅廢漿料和水；以及

過(guò)濾所述含硅廢漿料和水的混合物以分離所述含硅漿料、所述水溶性油和水。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的塊料制造方法，其中所述第一混合比相當(dāng)于所述水的體積是所述含硅廢漿料的體積的約0.2倍至約8倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊料制造方法，還包括在形成所述塊料之前進(jìn)行從所述含硅漿料中除去水溶性油的二次油清潔過(guò)程。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塊料制造方法，其中所述二次油清潔過(guò)程包括：

以第二混合比將水與所述含硅漿料混合；

攪拌所述含硅漿料和所述水；以及

過(guò)濾所述含硅漿料和所述水的混合物以分離所述含硅漿料、所述水溶性油和所述水。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的塊料制造方法，其中所述第二混合比相當(dāng)于所述水的體積是所述含硅漿料的體積的約0.2倍至約8倍。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊料制造方法，還包括在所述一次油清潔過(guò)程之后對(duì)在所述一次油清潔過(guò)程中分離的水溶性油和水進(jìn)行分餾以使水溶性油與水分離。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊料制造方法，還包括在形成所述塊料之前進(jìn)行含硅漿料的干燥過(guò)程和含硅漿料研磨過(guò)程的至少之一。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塊料制造方法，在形成所述塊料時(shí)，在形成所述塊料期間向所述含硅漿料和粘合劑混合而得的混合物中選擇性地添加fe源。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的塊料制造方法，其中基于所述混合物的總重量，所述混合物包含約35重量％至約97重量％的所述含硅漿料，約0重量％至約50重量％的所述fe源，和約3重量％至約15重量％的所述粘合劑。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的塊料制造方法，其中所述粘合劑包含糖蜜，淀粉，膨潤(rùn)土和氫氧化鈣，硅酸鈉中的至少一種。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的塊料制造方法，其中所述粘合劑包含以下中的至少一種：在所述一次油清潔過(guò)程中分離的水和水溶性油、在所述二次油清潔過(guò)程中分離的水和水溶性油、以及在所述分離過(guò)程中分離的水溶性油和水。

15.一種通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的塊料制造方法制造的塊料，所述塊料包含硅、碳化硅和粘合劑。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的塊料，還包含fe源。

說(shuō)明或聲明(按照條約第19條的修改)

對(duì)pct/kr2015/009953的權(quán)利要求的修改為對(duì)一部分權(quán)利要求的記載上的錯(cuò)誤進(jìn)行的改正。應(yīng)明確，由于未超出國(guó)際申請(qǐng)時(shí)對(duì)公開(kāi)的權(quán)利要求的范圍，因此不對(duì)說(shuō)明書(shū)和附圖造成影響。