本發(fā)明是關于一種回收方法，尤指一種將廢棄的硅回收方法。

背景技術：

1、半導體及太陽能硅晶元在生長完畢后，首先會經(jīng)過切頭斷尾部的步驟，接著利用鉆石磨輪等進行外徑磨削直到直徑到達所需大小，再經(jīng)過平邊以固定晶圓結晶方向之后，以金屬切割線將硅晶棒切成芯片，最后經(jīng)圓邊、研磨拋光等步驟，即可得到半導體ic工藝所需的硅芯片。在這些過程中，硅晶工藝會一步步的損耗晶元，平均約有40％(1/3)以上的硅晶元因此而損耗掉(kerf-loss)。這些耗損硅晶元以污泥的方式被丟棄；另外全球的太陽能電池板目前也面臨近20年的使用淘汰年限，其中間的類金屬光澤材料也是硅晶元，可被回收再利用而非任意丟棄。

2、然而現(xiàn)有的硅回收技術仍受限于研磨的品相、反應設計、反應速率等瓶頸，導致無法提升硅回收的質量，同時也無法連續(xù)式操作并調整質量，大大的降低了回收的種類與價值。

3、此外現(xiàn)有的硅回收技術還包括以下缺點：

4、1.反應速率不穩(wěn)。2.波美度偏低。3.無法精準調整摩爾數(shù)。4.進料條件嚴苛。5.安全性不足。6.只能批次性生產(chǎn)。7.無法穩(wěn)定生產(chǎn)副產(chǎn)物氫氣。

5、基于此，如何將上述缺陷加以摒除，即為本發(fā)明的發(fā)明人所欲解決的技術難點的所在；本發(fā)明的發(fā)明人基于多年從事相關領域的經(jīng)驗，經(jīng)多年苦心孤詣潛心研究，進行改良，終于成功研發(fā)完成本發(fā)明，并使本發(fā)明得以誕生，以提高效果。

技術實現(xiàn)思路

1、基于上述的缺點，本發(fā)明硅回收方法，其步驟包括：回收：回收硅晶工藝產(chǎn)生的多數(shù)硅污泥；凈化：將各該硅污泥經(jīng)過凈化形成多數(shù)硅砂；饋料：將各該硅砂輸送到一第一饋料槽中，且該第一饋料槽設有一預定氣密值及一預定氣壓值；反應：各該硅砂受該預定氣密值及該預定氣壓值作用而進入一第一反應槽，該第一反應槽連接有一第一加熱設備，以該第一加熱設備設定一第一預定溫度，并提供一預定容量的堿液進入該第一反應槽中與各該硅砂反應，待反應發(fā)生產(chǎn)生聯(lián)鎖后自成反應，則關閉該第一加熱設備；儲存氫氣：該堿液與該硅砂反應時產(chǎn)生氫氣，將氫氣輸出并保存于一儲存槽中；以及陳化：當各該硅砂與該堿液反應完畢后形成硅酸鈉，并將該硅酸鈉輸送至一陳化暫存槽。

2、其中，該第一饋料槽還連接有至少一管體，以該管體輸送一氮氣或一二氧化碳進入該第一饋料槽中。

3、其中，該堿液儲存于一進料裝置中，該進料裝置與該第一反應槽的底部連接，該進料裝置包括有一泵浦，以該泵浦設定該堿液的濃度及流速，并使該堿液由該第一反應槽的底部進入該第一反應槽，借此用以控制該硅砂與該堿液的反應速率。

4、其中，該第一反應槽連接有一降溫裝置，以該降溫設備降低該第一反應槽內的溫度。

5、其中，該氫氣還通過一氣體純化裝置進行純化后再輸入該儲存槽。

6、本發(fā)明另一實施例，一種硅回收方法，其步驟包括有：回收：回收硅晶工藝產(chǎn)生的多數(shù)硅污泥；凈化：將各該硅污泥經(jīng)過凈化形成多數(shù)硅砂；饋料：將各該硅砂分別輸送到一第一饋料槽、一第二饋料槽及一第三饋料槽中，并分別設定該第一饋料槽、該第二饋料槽及該第三饋料槽的一預定氣密值及一預定氣壓值；反應：各該硅砂受該預定氣密值及該預定氣壓值作用而分別進入一第一反應槽、一第二反應槽及一第三反應槽，該第一反應槽、該第二反應槽及該第三反應槽分別連接有一加熱設備，各該加熱設備分別設定一第一預定溫度、一第二預定溫度及一第三預定溫度，并提供一預定容量的堿液進入該第一反應槽中并與各該硅砂反應，待反應發(fā)生產(chǎn)生聯(lián)鎖后自成反應，則關閉該第一加熱設備；堿液溢流：該堿液由該第一反應槽中依序溢流至、該第二反應槽及該第三反應槽，使該堿液分別與該第二反應槽及該第三反應槽中的各該硅砂反應，且該第二反應槽及該第三反應槽維持該第二預定溫度及該第三預定溫度，使該第二反應槽及該第三反應槽中的各該硅砂充分與該堿液充分反應；儲存氫氣：該堿液與各該硅砂反應時產(chǎn)生氫氣，將該氫氣輸出并保存于一儲存槽中；清理：該第一反應槽內的各該硅砂與該堿液完成反應后，將該第一反應槽內的殘渣排出，并以一惰性氣體吹驅該第一反應槽內部，使該第一反應槽提供接收另一各該硅砂；陳化：該第二反應槽與該第三反應槽中的各該硅砂與該堿液反應完畢后形成硅酸鈉，并將該硅酸鈉輸送至一陳化暫存槽。

7、其中，該第一饋料槽、該第二饋料槽及該第三饋料槽還連接有至少一管體，以該管體輸送一氮氣或一二氧化碳分別進入該第一饋料槽、該第二饋料槽及該第三饋料槽中。

8、其中，該堿液儲存于一進料裝置中，該進料裝置與該第一反應槽的底部連接，該進料裝置包括有一泵浦，以該泵浦設定該堿液的濃度及流速，并使該堿液由該第一反應槽的底部進入該第一反應槽，借此用以控制該硅砂與該堿液的反應速率。

9、其中，該第一反應槽與該第二反應槽之間設有一第一溢流管，該第二反應槽與該第三反應槽之間設有一第二溢流管，該堿液進入該第一反應槽后，由該第一溢流管進入至少一該第二反應槽內，該第二反應槽內的堿液經(jīng)由該第二溢流管進入該第三反應槽。

10、其中，該第一溢流管的一端及該第二溢流管的一端分別設于該第二反應槽及該第三反應槽的底部，使該堿液分別由該第二反應槽及該第三反應槽的底部進入。

11、其中，該第一反應槽、該第二反應槽及該第三反應槽分別連接有一降溫裝置，以該降溫設備降低該第一反應槽、該第二反應槽及該第三反應槽內的溫度。

12、其中，該氫氣還通過一氣體純化裝置進行純化后再輸入該儲存槽。

13、本發(fā)明的主要目的，在于提供一種硅回收方法，其通過在工藝前段的預處理將回收的廢硅污泥凈化，然后進入本發(fā)明將原料由饋料槽加入至反應器，并與持續(xù)加入的反應劑于反應槽中發(fā)生反應進而生成產(chǎn)品及副產(chǎn)物，主要反應式如下：

14、si(s)+2naoh(aq)+h2o(l)→na2o·nsio2(aq)+2h2(g)

15、其中nsio2的n為摩爾數(shù)。

16、本發(fā)明的主要目的是確保上述反應的產(chǎn)物的質量達標及產(chǎn)量穩(wěn)定，同時提高反應效率與回收率。

17、本發(fā)明的硅回收方法使用的裝置可視為(包括)復合式單元，每單元包含饋料槽一臺、反應槽一臺及相應的閥件、管線、秤重儀等操控要件，反應單元(反應槽)則應回收硅泥料源、回收清洗工藝的不同而設有相對應的單元數(shù)量，暫取其單元數(shù)為4組以便于反應說明。

18、同時，需要保壓裝置、堿液進料裝置及反應陳化槽(暫存槽)、加熱設備等裝置以利生產(chǎn)的進行。分離的氣體可進入氣體純化裝置又或燃氣系統(tǒng)再利用。

技術特征：

1.一種硅回收方法，其特征在于，步驟包括有：

2.如權利要求1所述的硅回收方法，其特征在于，該第一饋料槽還連接有至少一管體，以該管體輸送一氮氣或一二氧化碳進入該第一饋料槽中。

3.如權利要求1所述的硅回收方法，其特征在于，該堿液儲存于一進料裝置中，該進料裝置與該第一反應槽的底部連接，該進料裝置包括有一泵浦，以該泵浦設定該堿液的濃度及流速，并使該堿液由該第一反應槽的底部進入該第一反應槽，借此用以控制該硅砂與該堿液的反應速率。

4.如權利要求3所述的硅回收方法，其特征在于，該第一反應槽連接有一降溫裝置，以該降溫設備降低該第一反應槽內的溫度。

5.如權利要求1所述的硅回收方法，其特征在于，該氫氣還通過一氣體純化裝置進行純化后再輸入該儲存槽。

6.一種硅回收方法，其特征在于，步驟包括有：

7.如權利要求6所述的硅回收方法，其特征在于，該第一饋料槽、該第二饋料槽及該第三饋料槽還連接有至少一管體，以該管體輸送一氮氣或一二氧化碳分別進入該第一饋料槽、該第二饋料槽及該第三饋料槽中。

8.如權利要求6所述的硅回收方法，其特征在于，該堿液儲存于一進料裝置中，該進料裝置與該第一反應槽的底部連接，該進料裝置包括有一泵浦，以該泵浦設定該堿液的濃度及流速，并使該堿液由該第一反應槽的底部進入該第一反應槽，借此用以控制該硅砂與該堿液的反應速率。

9.如權利要求8所述的硅回收方法，其特征在于，該第一反應槽與該第二反應槽之間設有一第一溢流管，該第二反應槽與該第三反應槽之間設有一第二溢流管，該堿液進入該第一反應槽后，由該第一溢流管進入至少一該第二反應槽內，該第二反應槽內的堿液經(jīng)由該第二溢流管進入該第三反應槽。

10.如權利要求9所述的硅回收方法，其特征在于，該第一溢流管的一端及該第二溢流管的一端分別設于該第二反應槽及該第三反應槽的底部，使該堿液分別由該第二反應槽及該第三反應槽的底部進入。

11.如權利要求9所述的硅回收方法，其特征在于，該第一反應槽、該第二反應槽及該第三反應槽分別連接有一降溫裝置，以該降溫設備降低該第一反應槽、該第二反應槽及該第三反應槽內的溫度。

12.如權利要求6所述的硅回收方法，其特征在于，該氫氣還通過一氣體純化裝置進行純化后再輸入該儲存槽。

技術總結
本發(fā)明硅回收方法，其步驟包括：1.回收硅晶工藝產(chǎn)生的多數(shù)硅污泥；2.將各該硅污泥經(jīng)過凈化形成多數(shù)硅砂；3.將各該硅砂輸送到一第一饋料槽中，且該第一饋料槽設有一預定氣密值及一預定氣壓值；4.各該硅砂受該預定氣密值及該預定氣壓值作用而進入一第一反應槽，該第一反應槽連接有一第一加熱設備，以該第一加熱設備設定一第一預定溫度，并提供一預定容量的堿液進入該第一反應槽中與各該硅砂反應，待反應發(fā)生產(chǎn)生聯(lián)鎖后自成反應，則關閉該第一加熱設備；5.該堿液與該硅砂反應時產(chǎn)生氫氣，將氫氣輸出并保存于一儲存槽中；以及6.當各該硅砂與該堿液反應完畢后形成硅酸鈉，并將該硅酸鈉輸送至一陳化暫存槽。

技術研發(fā)人員：許晏禎
受保護的技術使用者：許晏禎
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26