本發(fā)明涉及一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其包括使包含硅(si)和碳化硅(sic)的廢漿凈化和壓塊。更具體地，本發(fā)明涉及一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠凈化制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)產(chǎn)生的含硅廢漿，防止火災(zāi)的發(fā)生，有效地抑制硅的氧化，并且容易模制塊形式的坯塊，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

背景技術(shù)：

在鋼鐵制造過(guò)程中，在大約1500℃溫度下的鐵水中包括碳的雜質(zhì)通常被氧化成氧化物，并且這些氧化物作為爐渣被去除。在鋼鐵制造過(guò)程中吹預(yù)定時(shí)間的氧氣之后，熔液流出。此時(shí)，為了成分控制和脫氧的目的，加入錳鐵、硅鐵等。為了生產(chǎn)加入的硅鐵需要大量的硅，這主要依賴進(jìn)口，導(dǎo)致價(jià)格提高。由于這個(gè)原因，存在的問(wèn)題是整體鋼鐵制造成本增加。

另外，為了提高包括鋼鐵制造過(guò)程的冶煉過(guò)程中的高爐中的溫度，具有高熱值的硅通常被用作增熱劑。鐵行業(yè)本身就需要大量的硅。但是，因?yàn)橛米骷訜釀┑墓璧膬r(jià)格很高，所以存在的問(wèn)題是整體鋼鐵制造成本增加。

同時(shí)，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)許多生產(chǎn)過(guò)程制造半導(dǎo)體產(chǎn)品時(shí)，包括大量硅的廢漿作為半導(dǎo)體產(chǎn)品的副產(chǎn)品被排放。當(dāng)這種含硅廢漿僅被燃燒或掩埋在地下時(shí)，發(fā)生嚴(yán)重的空氣和土壤污染。因此，使含硅廢漿凝固成水泥和儲(chǔ)存或掩埋水泥的方法已經(jīng)被應(yīng)用到含硅廢漿的處理。

下面將詳細(xì)描述排放包括大量硅的廢漿的過(guò)程。

通過(guò)切硅錠的過(guò)程生產(chǎn)用來(lái)制造半導(dǎo)體集成電路或太陽(yáng)能電池的硅晶片。另外，為了表面平整，切下的硅晶片還要經(jīng)過(guò)表面拋光過(guò)程。

在硅錠的切片過(guò)程(也被稱為線切割過(guò)程)中，使用通過(guò)混合碳化硅(sic)獲得的懸浮液(切片材料)和冷卻劑(水溶性或脂溶性切削油)(切片油)，并且在懸浮液供給到其上的狀態(tài)下使用切片裝置(被稱為線鋸)切割硅錠。由此，可以生產(chǎn)硅晶片。作為切片材料，除了碳化硅之外，可以使用氧化鋁(三氧化二鋁)、金剛石、氧化硅(二氧化硅)等。

因?yàn)橛迷诠桢V切片過(guò)程中的線鋸具有預(yù)定的厚度，所以在切片過(guò)程中相當(dāng)量的硅錠生成為鋸屑。隨著硅晶片和線鋸變薄，生成更多的鋸屑。

例如，當(dāng)硅晶片的厚度是0.1mm并且線鋸的厚度是0.1mm時(shí)，大約50％的硅錠生成為鋸屑。因此，在硅錠的切片過(guò)程或硅晶片的表面拋光過(guò)程完成之后，切片材料、切片油、鋸屑、例如裝置的磨損細(xì)粉等包括在廢漿中。

這樣，當(dāng)制造硅晶片時(shí)產(chǎn)生的含硅廢漿被分類為一種特殊的工業(yè)廢料。當(dāng)含硅廢漿僅被燃燒或掩埋在地下時(shí)，發(fā)生嚴(yán)重的空氣和土壤污染。因此，在含硅廢漿的處理中，已經(jīng)應(yīng)用使含硅廢漿凝固成水泥并儲(chǔ)存或掩埋水泥的方法。

但是，即使當(dāng)使用使含硅廢漿凝固成水泥的方法，在儲(chǔ)存空間或掩埋空間上也存在限制，并且存在資源浪費(fèi)方面的考慮。因此，強(qiáng)烈地需要再利用或回收含硅廢漿的計(jì)劃。

同時(shí)，含硅廢漿由具有不同直徑的顆粒團(tuán)組成。當(dāng)細(xì)粉成分的含量很高時(shí)，在鋼鐵制造過(guò)程中回收含硅廢漿的過(guò)程中可能發(fā)生以下問(wèn)題。

首先，在回收含硅廢漿的干燥過(guò)程中，存在由于硅鋸屑成分和水分的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性。

其次，因?yàn)楣璧恼麄€(gè)表面面積增加并且與氧氣接觸的面積增加，所以硅的氧化物的量增加。

第三，以塊的形狀模制的坯塊的強(qiáng)度降低，并且模制的坯塊容易破碎。

[專利文獻(xiàn)]

1.韓國(guó)未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)no.10-2006-0028191(2006年3月29日公開(kāi)，名稱為apparatusandmethodforrecyclingthedisposedsludgeproducedinthemanufacturingprocessofthesiliconwafer)

2.韓國(guó)未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)no.10-2006-0059539(2006年6月2日公開(kāi)，名稱為apparatusforrecyclingthedisposedsludgeproducedinthemanufacturingprocessofthesiliconwafer)

3.韓國(guó)授權(quán)專利no.10-0776966(2007年11月9日授權(quán)，名稱為apparatusforrecyclingthedisposedsludgeproducedinthemanufacturingprocessofthesiliconwafer)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及，提供一種通過(guò)凈化制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)產(chǎn)生的含硅廢漿，制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠防止由于回收含硅廢漿的過(guò)程中硅鋸屑成分和水分的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠抑制在回收含硅廢漿過(guò)程中硅的氧化的量，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，因?yàn)橐詨K的形狀模制的坯塊的強(qiáng)度降低，所以可以防止坯塊破碎，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，回收和利用用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊，而不燃燒或掩埋作為環(huán)境污染因素的含硅廢漿，由此同時(shí)降低廢物處理成本，基于成本降低確保價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，并且使鋼鐵制造過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染最小。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種通過(guò)提取和回收包含在含硅廢漿中的水溶性油，并且同時(shí)將排放的廢水凈化到不需要再處理的水平，制造用在環(huán)境友好的鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且本發(fā)明提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，在凈化含硅廢漿的過(guò)程中與含硅廢漿混合的水的量是最佳的，使之可以提高制造增加熱量和控制成分的坯塊的有效性，并減少排放的廢水的再處理成本，并且本發(fā)明提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種通過(guò)凈化制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)產(chǎn)生的含硅廢漿以制造粉末、將粘合劑加入到粉末、并將粉末模制成坯塊，制造用在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且本發(fā)明提供以高效率低成本制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，回收和利用用在鐵制品的鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊，而不燃燒或掩埋作為環(huán)境污染因素的含硅廢漿，由此降低廢物處理成本，基于成本降低確保價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，并且使鋼鐵制造過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染最小。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種通過(guò)回收廢水(在粉碎含硅廢漿的過(guò)程中產(chǎn)生的水溶性油和水包含在廢水中，廢水作為在制造坯塊中的附加需求)、并且將排放的廢水凈化到不需要再處理的水平或可能不需要再處理的水平，提供用在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊，并且本發(fā)明以環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)的方式提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，將含硅廢漿形成為粉末，將粉碎的漿模制成坯塊，并且提供坯塊，以便有利于將坯塊填充到用于鋼鐵制造過(guò)程的轉(zhuǎn)換機(jī)中，并且去除由于粉末引起火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)因素。

為了解決這些技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種通過(guò)凈化含硅廢漿制造用在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，所述方法包括：主要分離步驟，其中以第一混合比將水混合到包括硅(si)、碳化硅(sic)、水溶性油和鐵(fe)的最初的廢漿中，并使水溶性油和水從最初的廢漿分離；以及坯塊模制步驟，其中將粘合劑加入到通過(guò)在主要分離步驟使水溶性油和水從最初的廢漿分離獲得的含si-sic漿，攪拌含si-sic漿，然后將含si-sic漿模制成坯塊，其中，構(gòu)成最初的廢漿的顆粒團(tuán)具有1μm或更大的體積中值直徑(dv50)。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，第一混合比設(shè)置為，水的體積不小于最初的廢漿的體積的0.2倍，并且不大于最初的廢漿的體積的8倍。

在主要分離步驟之后和在坯塊模制步驟之前，根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法還包括油清洗步驟，其中，水以第二混合比混合到通過(guò)主要分離步驟獲得的含si-sic漿中，攪拌含si-sic漿和水，并且過(guò)濾和清洗含si-sic漿中剩余的水溶性油。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，第二混合比設(shè)置為，水的體積不小于含si-sic漿的體積的0.2倍，并且不大于含si-sic漿的體積的8倍。

在主要分離步驟之后，根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法還包括次要分離步驟，其中，對(duì)在主要分離步驟中從最初的廢漿分離的水溶性油和水執(zhí)行分餾，并使水溶性油和水互相分離。

在坯塊模制步驟之前，根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法還包括使通過(guò)主要分離步驟獲得的含si-sic漿干燥的干燥步驟。

在坯塊模制步驟之前，根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法還包括使通過(guò)干燥步驟獲得的干燥的含si-sic漿粉碎以獲得含si-sic粉末的粉碎步驟。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于通過(guò)粉碎步驟獲得的含si-sic粉末的直徑是5cm或更小。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在坯塊模制步驟，鐵(fe)成分加入到含si-sic漿，并且基于坯塊的重量，含si-sic漿的重量是30％或更多，并且鐵(fe)成分的重量是30％或更少。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在主要分離步驟，水溶性油和水以加壓模式被過(guò)濾并且從與水混合并與水一起攪拌的最初的廢漿分離。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在主要分離步驟，離心分離方法應(yīng)用到與水混合并攪拌的最初的廢漿，并且水溶性油和水從最初的廢漿分離。

一種通過(guò)凈化包括硅的廢漿制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法包括：第一分離步驟，其中，以第一混合比將水混合到包括硅(si)、碳化硅(sic)、水溶性油和鐵(fe)的最初的廢漿中，并且使水溶性油和水從最初的廢漿分離以獲得含si-sic漿；以及干燥含si-sic漿的干燥步驟，其中，構(gòu)成最初的廢漿的顆粒團(tuán)具有1μm或更大的體積中值直徑(dv50)。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法的特征在于，第一混合比設(shè)置為，水的體積不小于最初的廢漿的體積的0.2倍，并且不大于最初的廢漿的體積的8倍。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法還包括油清洗步驟，其中，水以第二混合比混合到通過(guò)主要分離步驟獲得的含si-sic漿中，攪拌含si-sic漿和水，并且過(guò)濾和清洗含si-sic漿中剩余的水溶性油。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法的特征在于，第二混合比設(shè)置為，水的體積不小于含si-sic漿的體積的0.2倍，并且不大于含si-sic漿的體積的8倍。

在主要分離步驟之后，根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法還包括次要分離步驟，其中，對(duì)從最初的廢漿分離的水溶性油和水執(zhí)行分餾，并使水溶性油和水互相分離。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法的特征在于，在主要分離步驟，水溶性油和水以加壓模式被過(guò)濾并且從與水混合并與水一起攪拌的最初的廢漿分離。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法的特征在于，在主要分離步驟，離心分離方法應(yīng)用到與水混合并攪拌的最初的廢漿，并且水溶性油和水從最初的廢漿分離。

根據(jù)本發(fā)明的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法的特征在于，構(gòu)成最初的廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)被限制為1μm或更大，以減少鋸屑成分和包含在最初的廢漿中的硅的整體表面積，由此降低由硅的鋸屑成分與氧氣之間的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，并降低硅氧化的量。

根據(jù)本發(fā)明，存在的效果是，提供一種通過(guò)凈化制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)產(chǎn)生的含硅廢漿，制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且本發(fā)明提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠防止由于回收含硅廢漿的過(guò)程中硅鋸屑成分和水分的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠抑制在回收含硅廢漿過(guò)程中硅的氧化的量，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，因?yàn)橐詨K的形狀模制的坯塊的強(qiáng)度降低，所以可以防止坯塊破碎，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，回收和利用用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊，而不燃燒或掩埋作為環(huán)境污染因素的含硅廢漿，由此同時(shí)降低廢物處理成本，基于成本降低確保價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，并且使鋼鐵制造過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染最小。

另外，存在的效果是，提供一種通過(guò)提取和回收包含在含硅廢漿中的水溶性油，并且同時(shí)將排放的廢水凈化到不需要再處理的水平，制造用在環(huán)境友好的鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，在凈化含硅廢漿的過(guò)程中與含硅廢漿混合的水的量是最佳的，使之可以提高制造增加熱量和控制成分的坯塊的有效性，并減少排放的廢水的再處理成本，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種通過(guò)凈化制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)產(chǎn)生的含硅廢漿以制造粉末、將粘合劑加入到粉末、并將粉末模制成坯塊，制造用在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且提供以高效率低成本制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，回收和利用用在鐵制品的鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊，而不燃燒或掩埋作為環(huán)境污染因素的含硅廢漿，由此降低廢物處理成本，基于成本降低確保價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，并且使鋼鐵制造過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染最小。

另外，存在的效果是，提供一種通過(guò)回收廢水(在粉碎含硅廢漿的過(guò)程中產(chǎn)生的水溶性油和水包含在廢水中，廢水作為在制造坯塊中的附加需求)、并且將排放的廢水凈化到不需要再處理的水平或可能不需要再處理的水平，提供用在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊，并且以環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)的方式提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，將含硅廢漿形成為粉末，將粉碎的漿模制成坯塊，并且提供坯塊，以便有利于將坯塊填充到用于鋼鐵制造過(guò)程的轉(zhuǎn)換機(jī)中，并且去除由于粉末引起火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)因素。

附圖說(shuō)明

圖1是用于從概念上示出凈化作為制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片過(guò)程中的副產(chǎn)品排放的含硅廢漿的過(guò)程的圖。

圖2是用于示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)凈化含硅廢漿，制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的過(guò)程流程圖。

圖3是用于示出本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用到其上的系統(tǒng)配置的實(shí)例的圖。

圖4是用于示出包括在圖3中的分餾系統(tǒng)的特定配置的實(shí)例的圖。

圖5示出基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖，其是定義本發(fā)明實(shí)施例中組成廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)的例證。

圖6示出組成具有0.9774μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖7示出組成具有1.5683μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖8示出組成具有4.1155μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖9示出組成具有7.0562μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖10示出組成具有9.6541μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖11示出組成具有11.9273μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

具體實(shí)施方式

下文將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在本發(fā)明的以下描述中，當(dāng)它可能使本發(fā)明的主題模糊時(shí)，將省略結(jié)合在本文中的已知功能和配置的詳細(xì)描述。

圖1是用于從概念上示出凈化作為制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片過(guò)程中的副產(chǎn)品排放的含硅廢漿的過(guò)程的圖。

參見(jiàn)圖1，首先，切片材料、硅鋸屑、切片油、以及諸如在切片過(guò)程中產(chǎn)生的切片材料或線鋸的細(xì)粉的其他材料都包括在硅錠的切片過(guò)程或硅晶片的表面拋光過(guò)程中。

如所示的，為了分離可能從這種廢漿回收的硅和切片材料，設(shè)置油清洗過(guò)程。通過(guò)這個(gè)油清洗過(guò)程去除切片油，并且此時(shí)產(chǎn)生的廢水被發(fā)送到用于回收的廢水處理系統(tǒng)。同時(shí)，經(jīng)過(guò)油清洗過(guò)程的廢漿經(jīng)受硅分離過(guò)程，以分離并回收有效硅。此時(shí)，廢漿可以經(jīng)受離心分離過(guò)程，以使硅分離。通過(guò)干燥過(guò)程回收分離的硅。

在硅分離過(guò)程分離的硅中，因?yàn)閮H具有大顆粒直徑的硅被分離和回收，所以在具有大顆粒直徑的硅被分離之后，處于細(xì)粉狀態(tài)的大量的切片材料和雜質(zhì)以及處于細(xì)粉狀態(tài)的硅仍然存在于廢漿中。

圖2是用于示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)凈化含硅廢漿，制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的過(guò)程流程圖，并且圖3是用于示出本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用到其上的系統(tǒng)配置的實(shí)例的圖。

參見(jiàn)圖2和圖3，本發(fā)明的實(shí)施例被配置為包括主要分離步驟s10、次要分離步驟s20、油清洗步驟s30、干燥步驟s40、粉碎步驟s50、以及坯塊模制步驟s60。

在描述組成本發(fā)明實(shí)施例的每個(gè)步驟之前，將描述最初的廢漿，其是要被凈化的材料。

在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的凈化過(guò)程之前，最初的廢漿由具有不同直徑的顆粒團(tuán)組成。當(dāng)細(xì)粉成分的含量很高時(shí)，在回收用于在鋼鐵制造過(guò)程中使用的最初廢漿的過(guò)程中可能發(fā)生以下問(wèn)題。即，存在由于在用于回收最初的廢漿的干燥過(guò)程中硅鋸屑成分和水分的反應(yīng)，引起火災(zāi)的可能性。另外，硅鋸屑含量的增加會(huì)導(dǎo)致硅的整體表面面積的增加，并且硅與氧氣的接觸面積增加，使硅的氧化物的量增加。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例凈化的含硅粉末被模制成坯塊，其以塊的形狀被模制，用于用在鋼鐵制造過(guò)程中。隨著硅鋸屑含量增加，坯塊的強(qiáng)度降低。為此，模制的坯塊容易破碎。

用于解決這些問(wèn)題的本發(fā)明的實(shí)施例提出了一種廢漿，基于具有不同顆粒分布的廢漿樣品的實(shí)驗(yàn)，在所述廢漿中，構(gòu)成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)不小于1μm。即，構(gòu)成在本發(fā)明實(shí)施例中使用的廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑被限制為1μm或更大。

當(dāng)以此方式限制構(gòu)成廢漿的顆粒團(tuán)的尺寸時(shí)，可以防止由于硅鋸屑成分和水分的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，以有效地抑制與硅的表面積成比例的硅的氧化，并且防止由于以塊的形狀模制的坯塊的強(qiáng)度降低，模制的坯塊在作為后續(xù)過(guò)程的坯塊模制過(guò)程中破碎的現(xiàn)象。

下文，將參考圖5定義體積中值直徑(dv50)。

圖5示出基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖，其是定義本發(fā)明實(shí)施例中組成廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)的例證。可以使用激光衍射和散射粒徑分析儀來(lái)執(zhí)行粒徑分析。

圖5的符號(hào)a是構(gòu)成廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布曲線?；隗w積的粒徑分布曲線的橫軸是顆粒團(tuán)的粒徑(μm)，并且縱軸是總體積的百分比，其是具有特定粒徑的顆粒團(tuán)占的比例。

圖5的符號(hào)b是構(gòu)成廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的累積粒徑分布曲線。基于體積的累積粒徑分布曲線的橫軸是顆粒團(tuán)的粒徑(μm)，并且縱軸是累積體積百分比，其是從具有大粒徑的顆粒團(tuán)的體積百分比累積的?；隗w積的累積粒徑分布曲線表示在屬于具有特定累積體積百分比的顆粒團(tuán)的顆粒之中最小顆粒的粒徑。

在屬于其累積體積百分比是50％的顆粒團(tuán)的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是7.425μm，并且該值是體積中值直徑(dv50)。

同時(shí)，在屬于其累積體積百分比是10％的顆粒團(tuán)的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是9.698μm，并且該值被稱為dv10。

另外，在屬于其累積體積百分比是90％的顆粒團(tuán)的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是3.974μm，并且該值被稱為dv90。

在下文中，假設(shè)構(gòu)成廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)不小于1μm，將詳細(xì)描述構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例的每個(gè)步驟。

作為本發(fā)明實(shí)施例的最終產(chǎn)品的坯塊，即，在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中使用的增加熱量和控制成分的坯塊，可以通過(guò)主要分離步驟s10和坯塊模制步驟s60來(lái)制造，并且油清洗步驟s30、干燥步驟s40和粉碎步驟s50是可選步驟。即，清楚地提到，在坯塊制造過(guò)程中，油清洗步驟s30、干燥步驟s40和粉碎步驟s50中的至少一個(gè)是可以選擇性地執(zhí)行的過(guò)程。在下文中，基于本發(fā)明實(shí)施例由主要分離步驟s10、次要分離步驟s20、油清洗步驟s30、干燥步驟s40、粉碎步驟s50和坯塊模制步驟s60組成的情況，將詳細(xì)描述坯塊制造過(guò)程。

首先，在主要分離步驟s10中，在水以第一混合比混合在最初的廢漿中的情況下，執(zhí)行攪拌混合物以及將水溶性油和水從最初的廢漿中分離的過(guò)程，其中最初的廢漿包括硅(si)、碳化硅(sic)、水溶性油、鐵(fe)和銅(cu)。當(dāng)執(zhí)行主要分離步驟s10時(shí)，水溶性油和水從最初的廢漿中分離，由此獲得含si-sic的漿。

例如，最初的廢漿可以是包括硅的材料，硅是作為例如制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片的過(guò)程中的線切割過(guò)程的副產(chǎn)品產(chǎn)生的。當(dāng)執(zhí)行制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片的過(guò)程時(shí)，包括在廢漿中的碳化硅(sic)的尺寸在某種程度上不同。因此，在執(zhí)行當(dāng)前實(shí)施例的主要分離步驟s10之前，可以執(zhí)行通過(guò)例如離心分離方法單獨(dú)分離具有相對(duì)大尺寸的碳化硅(sic)的過(guò)程。

作為例如線切割過(guò)程的副產(chǎn)品的包含在廢漿中的水溶性油(例如peg+deg)的范圍是從最小10wt％至最大30wt％，并且應(yīng)該被去除到預(yù)定的水平，以使用該廢漿作為包括在鋼鐵制造過(guò)程中的冶煉過(guò)程中的控制成分和增加熱量的硅基原料。

作為去除油的方法，可以應(yīng)用使用高溫的燃燒和使用水的清洗過(guò)程。但是，根據(jù)使用高溫的燃燒油的方法，存在的問(wèn)題是，隨著油含量增加，空氣污染可能加重，并且可能發(fā)生由高溫引起的硅的氧化。另外，根據(jù)清洗包含大量水溶性油的廢漿的方法，存在的問(wèn)題是廢水處理成本增加。

當(dāng)前實(shí)施例被配置為首先從最初的廢漿中分離水溶性油，通過(guò)下面描述的過(guò)程再利用它，并且通過(guò)在含si-sic漿上使用水執(zhí)行清洗過(guò)程，根據(jù)需要以預(yù)定水平從含si-sic漿去除水溶性油。根據(jù)該配置，存在經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗梢苑乐褂捎腿紵龑?dǎo)致的空氣污染和硅的氧化。此外，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)如將在下面描述的分餾從水溶性油中分離的，所以存在的優(yōu)點(diǎn)在于幾乎不發(fā)生最后產(chǎn)生的處理廢水的成本。

另外，分離的水可以作為包括在加入到制造坯塊的粘合劑中的材料被再利用。

為此，在當(dāng)前實(shí)施例中，在水以可以攪拌和泵送的水平與最初的廢漿混合的狀態(tài)下，水溶性油和水通過(guò)應(yīng)用例如使用壓濾機(jī)等的加壓過(guò)程從最初的廢漿分離，然后水被蒸發(fā)以回收水溶性油，從其中將水溶性油去除到預(yù)定水平的漿，即，含si-sic漿經(jīng)受干燥過(guò)程，以被粉碎到適當(dāng)尺寸，并且粉碎的漿被模制成坯塊，并用于在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中使用的增加熱量和控制成分的應(yīng)用。

主要分離步驟s10的特定配置的實(shí)例將描述如下。

主要分離步驟s10可以配置為包括步驟s12、s14和s16。

首先，在步驟s12，儲(chǔ)存在廢漿儲(chǔ)罐中的最初的廢漿被提供到第一攪拌器10，并且對(duì)應(yīng)于第一混合比的水被提供到第一攪拌器10。從而，執(zhí)行將水混合到最初的廢漿中的過(guò)程。

例如，為了防止儲(chǔ)存的最初的廢漿粘度降低，廢漿儲(chǔ)罐的內(nèi)部可以配置為保持預(yù)定溫度。另外，為了防止儲(chǔ)存的最初的廢漿隨著儲(chǔ)存時(shí)間的流逝發(fā)生沉淀的現(xiàn)象而硬化，攪拌過(guò)程可以配置為以預(yù)定周期執(zhí)行。在此情況下，廢漿儲(chǔ)罐被配置為支持?jǐn)嚢韫δ堋?/p>

最初的廢漿包括在制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片的過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，具體地是硅(si)、碳化硅(sic)、水溶性油、鐵(fe)和銅(cu)。

最初的廢漿與水之間的第一混合比可以基于體積百分比設(shè)定為1:0.2至1:8的范圍。即，水混合到最初的廢漿中，使水的體積不小于最初的廢漿的體積的0.2倍，并且不大于最初的廢漿的體積的8倍。如上所述，考慮到最初的廢漿的攪拌和泵送來(lái)設(shè)定第一混合比。

在步驟s14，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)第一攪拌器10以攪拌水混合到其中的廢漿的過(guò)程。

在步驟s16，當(dāng)設(shè)定的攪拌時(shí)間過(guò)去時(shí)，執(zhí)行將攪拌的廢漿提供到第一過(guò)濾系統(tǒng)20，并且從最初的廢漿過(guò)濾和分離水和水溶性油的過(guò)程。作為特定的過(guò)濾過(guò)程，可以應(yīng)用例如使用壓濾機(jī)分離水溶性油和水的加壓過(guò)程的過(guò)程。除了該過(guò)程之外，可以應(yīng)用諸如離心分離方法的各種已知技術(shù)。

當(dāng)該過(guò)濾過(guò)程完成時(shí)，包括在最初的廢漿中的水溶性油被去除到預(yù)定水平，并且獲得含si-sic漿。

如上所述，主要分離過(guò)程s10可以配置為根據(jù)加壓過(guò)程從與水混合之后的攪拌的最初的廢漿中過(guò)濾水和水溶性油，并且從最初的廢漿分離水溶性油和水。作為另一實(shí)例，主要分離過(guò)程s10可以配置為將離心分離方法應(yīng)用到與水混合的最初的廢漿，并且從最初的廢漿分離水溶性油和水。

如將在下面描述的，當(dāng)作為根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例生產(chǎn)的一種中間材料的含si-sic漿被干燥并粉碎時(shí)，獲得含si-sic粉末。因?yàn)楹瑂i-sic粉末具有相當(dāng)高的熱值，所以當(dāng)含si-sic粉末沒(méi)有變化地被填充到轉(zhuǎn)換器時(shí)存在火災(zāi)爆發(fā)的危險(xiǎn)。因此，含si-sic粉末通過(guò)要在下面描述的坯塊模制步驟s60被壓縮，并且被模制成具有預(yù)定尺寸和形狀的塊狀坯塊使用。在此，當(dāng)包括在含si-sic粉末中的油的量過(guò)于小時(shí)，壓縮的坯塊可能變形和破碎，含si-sic粉末是用于增加熱量和控制成分的坯塊的中間材料。為此，在制造坯塊中，油成分包括在含si-sic粉末中到某種程度時(shí)是有幫助的。當(dāng)剩余在通過(guò)主要分離步驟s10獲得的含si-sic漿中的水溶性油含量過(guò)高時(shí)，水溶性油成分通過(guò)要在下面描述的油清洗步驟s30再一次被去除到適當(dāng)?shù)乃健?/p>

接下來(lái)，在次要分離步驟s20，執(zhí)行進(jìn)行通過(guò)主要分離步驟s10從最初的廢漿分離的水溶性油和水的分餾并使水溶性油和水互相分離的過(guò)程。通過(guò)該過(guò)程提取的水溶性油被凈化到可再循環(huán)的水平，并且水被凈化到不需要額外的廢水處理過(guò)程的程度。

在下文中，將進(jìn)一步參考圖4描述用于執(zhí)行次要分離步驟s20的分餾系統(tǒng)30的特定配置的實(shí)例。分餾系統(tǒng)30可以配置為包括水/油儲(chǔ)罐310、泵320、蒸餾柱330、第一捕獲單元340、第二捕獲單元350、第一熱交換器360、第二熱交換器370、儲(chǔ)水罐380以及儲(chǔ)油罐390。

通過(guò)主要分離步驟s10從最初的廢漿分離的水溶性油和水被提供給儲(chǔ)水/油罐310，并且臨時(shí)儲(chǔ)存在其中。

在下文中，將借助于實(shí)例描述水溶性油由peg和deg組成的情況。清楚地提到，在以下描述中公開(kāi)的溫度、壓力、流量等的數(shù)值僅是一個(gè)實(shí)例，并且它們是可以根據(jù)特定需求改變的值。

在圖4中，溫度、壓力和流量在特定的點(diǎn)f、f1、f2、b1、b2、b3、w1、w2和w3處被標(biāo)記，例如，組成系統(tǒng)的元件之間的供給流動(dòng)通道閥安裝在這些點(diǎn)處，并且儲(chǔ)存在儲(chǔ)水/油罐310中的水溶性油與水之間的混合比，即，peg：deg：水基于wt％(重量百分比)是20:13:67。

在20℃的溫度、760mmhg的壓力和300kg/hr的流量的條件下，泵320將水溶性油和水提供給蒸餾柱330。

蒸餾柱330是用于執(zhí)行水溶性油和水的分餾并使它們互相分離的裝置，并且可以按功能大致分成加熱部分、冷卻部分和捕獲部分。

例如，蒸餾柱330可以配置為執(zhí)行多級(jí)蒸餾，例如，10級(jí)。在150℃或更高的溫度下，在鍋爐蒸汽被提供給再沸器的狀態(tài)下，水溶性油和水被再沸器加熱。當(dāng)蒸餾柱330蒸餾加熱的水溶性油和水時(shí)，具有51.5℃溫度、100mmhg壓力和200kg/hr流量的水被第一捕獲單元340捕獲，并且具有137℃溫度、106mmhg壓力和99.5kg/hr流量的水溶性油，即，peg/deg被第二捕獲單元捕獲。

具有51.5℃溫度、100mmhg壓力和200kg/hr流量并且被提供給第一捕獲單元340的水流經(jīng)第一熱交換器360，并且在30℃、2,967mmhg壓力和200kg/hr流量的條件下提供給儲(chǔ)水罐380。

具有137℃溫度、106mmhg壓力和99.5kg/hr流量并且被提供給第二捕獲單元350的水溶性油流經(jīng)第二熱交換器370，并且在30℃、2,967mmhg壓力和99.5kg/hr流量的條件下提供給儲(chǔ)油罐390。

儲(chǔ)水罐380是用于儲(chǔ)存經(jīng)由第一熱交換器360提供的水的裝置。儲(chǔ)存的水具有30℃的溫度和760mmhg的壓力。作為模擬的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)存的水的化學(xué)需氧量(cod)僅是幾ppm，其是幾乎不需要廢水再處理的水平。

儲(chǔ)油罐390是用于儲(chǔ)存經(jīng)由第二熱交換器370提供的油的裝置。儲(chǔ)存的油具有30℃的溫度和760mmhg的壓力。作為模擬的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)收集了具有大約0.5wt％的水分含量、60.3wt％的peg和39.2wt％的deg的油。

接下來(lái)，在油清洗步驟s30，在水以第二混合比混合到水溶性油和水通過(guò)主要分離步驟s10分離的漿，即含si-sic漿中的狀態(tài)下，執(zhí)行攪拌水和含si-sic漿，并且過(guò)濾和清洗含si-sic漿中剩余的水溶性油的過(guò)程。

例如，第二混合比可以設(shè)定為，水的體積不小于含si-sic漿的體積的0.2倍，并且不大于含si-sic漿的體積的8倍。油清洗步驟s30可以配置為在50℃的低溫下執(zhí)行。

如上所述，包含在最初的廢漿中的水溶性油通過(guò)主要分離步驟s10被去除到預(yù)定水平。但是，根據(jù)過(guò)程條件等，剩余的水溶性油有時(shí)需要被額外地去除。用于執(zhí)行的過(guò)程是油清洗步驟s30。

油清洗步驟s30的特定配置的實(shí)例將描述如下。

油清洗步驟s30可以配置為包括步驟s32、s34和s36。

首先，在步驟s32，執(zhí)行如下過(guò)程：將水溶性油通過(guò)主要分離步驟s10從其分離并去除到預(yù)定水平的漿，即含si-sic漿提供給第二攪拌器40，將對(duì)應(yīng)于設(shè)定的第二混合比的水提供給第二攪拌器40，并且將水混合到含si-sic漿中。

含si-sic漿與水之間的第二混合比可以基于體積百分比設(shè)定在1:0.2至1:8的范圍內(nèi)。即，水混合到含si-sic漿中，使水的體積不小于含si-sic漿的體積的0.2倍，并且不大于含si-sic漿的體積的8倍。

如上設(shè)定水與含si-sic漿的混合比的理由如下。

當(dāng)混合比小于0.2時(shí)，考慮到含si-sic漿的粘度，難以執(zhí)行后續(xù)的攪拌過(guò)程和后續(xù)的泵送過(guò)程。另外，當(dāng)混合比超過(guò)8時(shí)，水溶性油的去除百分比大幅增加，并且油的完全去除可能導(dǎo)致作為后續(xù)過(guò)程的坯塊模制步驟s60的困難。

詳細(xì)地，混合到含si-sic漿中的水通過(guò)要在下面描述的攪拌和泵送過(guò)程與水溶性油結(jié)合，并且以廢水的形式排放。因?yàn)檫@樣的廢水可以引起環(huán)境污染，所以要經(jīng)受附加的廢水處理過(guò)程?？紤]到這一點(diǎn)，優(yōu)選的是增加水的量，以使廢水處理過(guò)程容易。另外，隨著水的量增加，油的清洗度變高。為此，從含si-sic漿去除的油的量增加。

如上所述，當(dāng)作為根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例生產(chǎn)的一種中間材料的含si-sic漿被干燥并粉碎時(shí)，獲得含si-sic粉末。因?yàn)檫@種含si-sic粉末具有相當(dāng)高的熱值，所以當(dāng)含si-sic粉末沒(méi)有變化地被填充到轉(zhuǎn)換器時(shí)存在火災(zāi)爆發(fā)的危險(xiǎn)。因此，含si-sic粉末通過(guò)要在下面描述的坯塊模制步驟s60被壓縮，并且被模制成具有預(yù)定尺寸和形狀的塊狀坯塊使用。在此，如果包括在含si-sic粉末中的油的量過(guò)于小，則壓縮的坯塊可能變形和破碎，含si-sic粉末是用于增加熱量和控制成分的坯塊的中間材料。為此，油成分優(yōu)選地包括在含si-sic粉末中到某種程度。

因此，為了增加廢水處理過(guò)程和制造坯塊的效果，含si-sic粉末和水的混合比已經(jīng)如上所述的設(shè)定。

接下來(lái)，在步驟s14，第二攪拌器40被驅(qū)動(dòng)，以攪拌水混合到其中的含si-sic漿，以執(zhí)行含si-sic漿中剩余的水溶性油的加速溶解過(guò)程。

接下來(lái)，在步驟s16，當(dāng)設(shè)定的攪拌時(shí)間過(guò)去時(shí)，執(zhí)行將與水一起攪拌的含si-sic漿提供到第二過(guò)濾系統(tǒng)50，并且從含si-sic漿過(guò)濾和去除水和溶解在水中的水溶性油的過(guò)程。特定的過(guò)濾過(guò)程可以配置為應(yīng)用各種已知的技術(shù)。

同時(shí)，在使用水清洗含si-sic漿的過(guò)程中，當(dāng)水的溫度太低時(shí)，清洗油的能力可能有些降低。當(dāng)水的溫度太高時(shí)，硅與水反應(yīng)生成二氧化硅(sio2)，其可以降低加熱特性。因此，為了防止這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)前實(shí)施例可以配置為在50℃或更低的低溫執(zhí)行油清洗步驟s30的整個(gè)過(guò)程或部分過(guò)程。

接下來(lái)，在干燥步驟s40，執(zhí)行如下過(guò)程：將水溶性油通過(guò)油清洗步驟s30從其清洗的含si-sic漿提供到干燥器60，并且在設(shè)定的干燥溫度干燥提供的含si-sic漿。干燥步驟s40可以根據(jù)需要選擇性地來(lái)執(zhí)行，并且可以自然干燥模式來(lái)執(zhí)行，并且可以配置為在200℃或溫度更低的空氣或氮?dú)夥罩袌?zhí)行。

干燥步驟s40的特定配置的實(shí)例將描述如下。

干燥步驟s40是在含si-sic漿被粉碎之前，將水溶性油已經(jīng)從其中去除的含si-sic漿干燥到預(yù)定水平的過(guò)程。

在此，當(dāng)包括在含si-sic漿中的硅暴露到大氣狀態(tài)預(yù)定時(shí)間時(shí)，硅被存在于空氣中的氧氣氧化，并生成二氧化硅。為此，可以降低增熱劑的加熱特性。

因此，當(dāng)前實(shí)施例配置為在200℃的低溫，并且優(yōu)選在110℃至130℃的溫度下執(zhí)行在空氣或氮?dú)夥罩懈稍锖瑂i-sic漿的過(guò)程，以防止這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)在氮?dú)夥罩懈稍锖瑂i-sic漿時(shí)，干燥溫度可以升高到高溫，而不使硅氧化。為此，干燥速度提高，并且干燥速率提高。

在粉碎步驟s50，執(zhí)行將通過(guò)干燥步驟s40干燥的塊狀的含si-sic漿提供到粉碎機(jī)70并粉碎的過(guò)程。該粉碎步驟s50可以根據(jù)需要選擇性地執(zhí)行。

例如，粉碎步驟s50可以配置為將干燥的含si-sic漿粉碎成具有5cm或更小直徑的粉末。當(dāng)該粉碎步驟s50完成時(shí)，獲得含si-sic粉末，其是當(dāng)前實(shí)施例的一種中間材料。該粉末可以具有任意規(guī)則的或不規(guī)則的形狀。

接下來(lái)，在坯塊模制步驟s60，執(zhí)行如下過(guò)程：將粘合劑加入到通過(guò)粉碎步驟s50獲得的含si-sic粉末，攪拌混合物，并使用坯塊模制機(jī)80將混合物模制成坯塊。

坯塊模制步驟s60的特定配置的實(shí)例將描述如下。

坯塊模制步驟s60可以配置為包括步驟s62、s64和s66。

在步驟s62，執(zhí)行將鐵(fe)成分和粘合劑加入到通過(guò)粉碎步驟s50獲得的含si-sic粉末的過(guò)程。

鐵成分的加入是可選的。加入鐵成分的原因之一是調(diào)整最終制造的坯塊的比重。具體地說(shuō)，作為根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例制造的最終材料的增加熱量和控制成分的坯塊在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中被填充到轉(zhuǎn)換器中。當(dāng)該坯塊的比重太低時(shí)，坯塊不滲入鋼水并浮在鋼水的表面上，使增加熱量和控制成分的效果降低。

為了防止這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)前實(shí)施例將鐵成分加入到含si-sic粉末。在當(dāng)前實(shí)施例中，鐵成分的加入是可選的。

例如，在坯塊模制步驟s60，當(dāng)鐵成分加入到含si-sic粉末時(shí)，具體重量組成優(yōu)選設(shè)定為，基于坯塊的重量，含si-sic漿不小于30wt％，并且鐵成分不大于30wt％。

在加入鐵成分的情況下和在不加入鐵成分的情況下，具體重量組成比的實(shí)例如下。

即，例如，具體重量組成可以設(shè)定為，基于坯塊的重量，含si-sic漿不小于30wt％，鐵成分不大于50wt％，并且包括粘合劑的其他成分不小于3wt％并且不大于15wt％。根據(jù)在鋼鐵制造過(guò)程中使用的目的，可以僅使用含si-sic漿，而不加入鐵成分。但是，即使在此情況下，含si-sic漿的混合重量組成比也可以設(shè)定為大約97％，因?yàn)檎澈蟿┮脕?lái)制造坯塊。

另外，在步驟s62加入粘合劑配置為，為了模制坯塊的目的，含si-sic粉末或含si-sic-fe粉末具有預(yù)定水平的粘度，并且可以配置為，包括從由糖蜜、淀粉、膨潤(rùn)土和氫氧化鈣構(gòu)成的第一組中選擇的至少一個(gè)、以及從由水和水溶性油構(gòu)成的第二組中選擇的至少一個(gè)。

構(gòu)成粘合劑的材料成分之間的混合比可以根據(jù)情況變化。水、水溶性油或水溶性油和水二者可以混合到粘合劑中。

例如，當(dāng)水混合到粘合劑中并使用混合物時(shí)，通過(guò)次要分離步驟s20從水溶性油分離的水可以用作包括在粘合劑中的材料。在此情況下，可能發(fā)生si部分氧化成sio2的問(wèn)題，并且作為最終產(chǎn)品的增加熱量和控制成分的坯塊的效果降低。當(dāng)粘合劑與水混合并與水一起使用時(shí)，優(yōu)選的在最短時(shí)間混合最少量的水來(lái)模制坯塊，以防止si的氧化。

在步驟s64，執(zhí)行攪拌含si-sic粉末或含si-sic-fe粉末的構(gòu)成成分的過(guò)程，其中粘合劑加入到含si-sic粉末或含si-sic-fe粉末，以便構(gòu)成成分適當(dāng)?shù)鼗旌?。為了該攪拌目的，坯塊模制機(jī)80可以當(dāng)然配置為，支持自攪拌功能或使用單獨(dú)的攪拌器執(zhí)行攪拌。

在步驟s66，執(zhí)行如下過(guò)程：使用坯塊模制機(jī)80，將粘合劑加入之后攪拌的含si-sic粉末或含si-sic-fe粉末模制成具有特定形狀的坯塊。

在下文中，將參考表1至表6描述根據(jù)構(gòu)成廢漿的顆粒團(tuán)的每個(gè)體積中值直徑(dv50)驅(qū)動(dòng)主要分離步驟s10中的第一混合比的適當(dāng)范圍的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)由主要分離步驟s10從其中將油去除到預(yù)定水平的廢漿被稱為含si-sic漿。該含si-sic漿是包括硅(si)、碳化硅(sic)以及含量降低到預(yù)定水平之下的油的材料。另外，作為線鋸磨損成分的諸如鐵(fe)的金屬成分可以額外地包括在含si-sic漿中。該含si-sic漿經(jīng)由干燥步驟s40和粉碎步驟s50變成含si-sic粉末。

在實(shí)驗(yàn)中，使用horibala-300執(zhí)行廢漿的粒徑分析，horibala-300是激光衍射和散射粒徑分析儀。在油成分被分離之后，使用比較重量的重量法來(lái)測(cè)量包括在含si-sic粉末中的油含量。使用波長(zhǎng)分散x射線熒光(wd-xrf)光譜儀來(lái)測(cè)量包括在含si-sic粉末中的氧含量。包括在含si-sic粉末中的氧含量是用于估算硅的氧化量的指標(biāo)。

表1是廢漿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是0.9774μm。圖6示出組成具有0.9774μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表1

參見(jiàn)表1和圖6，當(dāng)構(gòu)成廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是0.9774μm時(shí)，包括在廢漿中的硅的鋸屑成分過(guò)大，并且在干燥過(guò)程中由于氧氣與硅的鋸屑成分反應(yīng)發(fā)生火災(zāi)爆發(fā)。表1中油含量非常低的原因是由于火災(zāi)爆發(fā)在干燥過(guò)程中油燃燒。從測(cè)試的結(jié)果可見(jiàn)，具有1μm或更小dv50的廢漿不適合制造坯塊。

表2是廢漿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是1.5683μm，并且圖7示出構(gòu)成具有1.5683μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表2

參考表2和圖7，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是1.5683μm時(shí)，在干燥過(guò)程中不發(fā)生火災(zāi)。在主要分離步驟s10，當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油開(kāi)始被顯著地去除，并且當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油被充分地去除?？梢?jiàn)，在第一混合比不小于0.1并且不大于8的部分，氧含量是可接受的水平。

表3是廢漿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是4.1155μm，并且圖8示出構(gòu)成具有4.1155μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表3

參考表3和圖8，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是4.1155μm時(shí)，在干燥過(guò)程中不發(fā)生火災(zāi)。在主要分離步驟s10，當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油開(kāi)始被顯著地去除，并且當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油被充分地去除?？梢?jiàn)，在第一混合比不小于0.1并且不大于8的部分，氧含量是可接受的水平。

表4是廢漿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是7.0562μm，并且圖9示出構(gòu)成具有7.0562μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表4

參考表4和圖9，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是7.0562μm時(shí)，在干燥過(guò)程中不發(fā)生火災(zāi)。在主要分離步驟s10，當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油開(kāi)始被顯著地去除，并且當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油被完全去除?？梢?jiàn)，在第一混合比不小于0.1并且不大于8的部分，氧含量是可接受的水平。

表5是廢漿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是9.6541μm，并且圖10示出構(gòu)成具有9.6541μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表5

參考表5和圖10，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是9.6541μm時(shí)，在干燥過(guò)程中不發(fā)生火災(zāi)。在主要分離步驟s10，當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油開(kāi)始被顯著地去除，并且當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油被充分地去除?？梢?jiàn)，在第一混合比不小于0.1并且不大于8的部分，氧含量是可接受的水平。

表6是廢漿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是11.9273μm，并且圖11示出構(gòu)成具有11.9273μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團(tuán)的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表6

參考表6和圖11，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)是11.9273μm時(shí)，在干燥過(guò)程中不發(fā)生火災(zāi)。在主要分離步驟s10，當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油開(kāi)始被顯著地去除，并且當(dāng)?shù)谝换旌媳仁?時(shí)，油被充分地去除?？梢?jiàn)，在第一混合比不小于0.1并且不大于8的部分，氧含量是可接受的水平。

根據(jù)表1至表6所公開(kāi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可見(jiàn)組成廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)優(yōu)選不小于1μm并且不大于12μm。

當(dāng)組成廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)被限制為不小于1μm并且不大于12μm時(shí)，在包括在廢漿中的油被去除之后的干燥過(guò)程中，可以防止由于鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，以有效地抑制具有與硅的表面積成比例的趨勢(shì)的硅的氧化，并且防止由于以塊的形狀模制的坯塊的強(qiáng)度降低，模制的坯塊在作為后續(xù)過(guò)程的坯塊模制過(guò)程中破碎的現(xiàn)象。

根據(jù)表1至表6所公開(kāi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可見(jiàn)，考慮到油含量和氧含量，主要分離步驟s10中的第一混合比優(yōu)選不小于0.2倍并且不大于8倍。

根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法是通過(guò)凈化含硅廢漿制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法，并且包括主要分離步驟和干燥步驟，主要分離步驟是在水以第一混合比混合到包括硅、碳化硅(sic)和鐵(fe)和水溶性油的最初的廢漿的狀態(tài)下，將水溶性油和水從最初的廢漿分離，干燥步驟使含si-sic漿干燥，其中，構(gòu)成最初的廢漿的顆粒團(tuán)的體積中值直徑(dv50)不小于1μm。

因?yàn)楦鶕?jù)當(dāng)前實(shí)施例的制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法是根據(jù)如上所述的前述實(shí)施例制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的一部分，所以將省略相同成分的描述。

如以上詳細(xì)描述的，本發(fā)明提供，通過(guò)凈化制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)產(chǎn)生的含硅廢漿，制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

此外，本發(fā)明提供制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，能夠防止由硅鋸屑成分和氧氣之間的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，并且本發(fā)明提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明提供制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，在回收含硅廢漿的過(guò)程中，能夠抑制硅的氧化的量，并且本發(fā)明提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明提供制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，能夠防止由于坯塊的降低的強(qiáng)度使模制的塊形式的坯塊破碎，并且本發(fā)明提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明允許作為環(huán)境污染物的含硅廢漿作為用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊被回收，而不是燃燒或掩埋，由此降低廢物處理成本，在成本降低的基礎(chǔ)上確保價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，并且使鋼鐵制造過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染最小。

另外，本發(fā)明提供，通過(guò)提取和回收包含在含硅廢漿中的水溶性油，并且同時(shí)將排放的廢水凈化到不需要再處理的水平，制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且本發(fā)明提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明提供制造用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，在凈化含硅廢漿的過(guò)程中與含硅廢漿混合的水的量是最佳的，由此可以提高制造增加熱量和控制成分的坯塊的有效性，并減少排放的廢水的再處理成本，并且本發(fā)明提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明提供，通過(guò)凈化制造半導(dǎo)體或太陽(yáng)能電池晶片時(shí)產(chǎn)生的含硅廢漿以制造粉末、將粘合劑加入到粉末、并將粉末模制成坯塊，制造用在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且本發(fā)明提供以高效率低成本制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明允許作為環(huán)境污染物的含硅廢漿作為用在鋼鐵制造過(guò)程中的增加熱量和控制成分的壓塊被回收，而不是燃燒或掩埋，由此降低廢物處理成本，在成本降低的基礎(chǔ)上確保價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，并且使鋼鐵制造過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染最小。

另外，本發(fā)明通過(guò)回收廢水(在粉碎含硅廢漿的過(guò)程中產(chǎn)生的水溶性油和水包含在廢水中，廢水作為在制造坯塊中的附加需求)、并且將排放的廢水凈化到不需要再處理的水平或可能不需要再處理的水平，提供用在鋼鐵制造過(guò)程的鋼水生產(chǎn)過(guò)程中的增加熱量和控制成分的坯塊，并且本發(fā)明以環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)的方式提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明將含硅廢漿形成為粉末，將粉碎的漿模制成坯塊，并且提供坯塊，由此有助于將坯塊填充到用于鋼鐵制造過(guò)程的轉(zhuǎn)換機(jī)中，并且有助于去除由于粉末引起火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)因素。

雖然已經(jīng)參考附圖描述了本發(fā)明的技術(shù)思想，但是這僅是為了展示的目的描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而不是限制本發(fā)明。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的情況下，各種修改、增加和替換都是可以的。