專(zhuān)利名稱(chēng)：從含細(xì)顆粒鍺的廢水中分離鍺顆粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從含細(xì)顆粒鍺的廢水中分離鍺顆粒的方法。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體晶片鍺片的過(guò)程中，需經(jīng)歷由鍺晶棒切割成鍺晶片的切割步驟，以及后續(xù)的拋光等步驟。在這些步驟中，產(chǎn)生大量的含細(xì)顆粒鍺的廢水。由于此廢水水量大， 鍺顆粒小，無(wú)法直接采用離心機(jī)從廢水中脫除鍺顆粒；如果采用烘干或蒸發(fā)的方法，則處理成本過(guò)大。目前，這類(lèi)廢水只能采用一般的廢水處理技術(shù)進(jìn)行處理，不可避免地造成無(wú)法利用廢水中的鍺，還存在高能耗的問(wèn)題。因此，希望有一種方法能將廢水中的鍺顆粒與水分離，以達(dá)到以更低的能耗回收鍺，同時(shí)凈化水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種從含細(xì)顆粒鍺的廢水中分離鍺顆粒的方法，包括——準(zhǔn)備含細(xì)顆粒鍺的廢水，檢測(cè)所述廢水中細(xì)顆粒鍺的含量；——以重量為基準(zhǔn)(下同)，在所述廢水中按鍺顆粒無(wú)機(jī)絮凝劑=1 25-250 的比例加入一種無(wú)機(jī)絮凝劑；——靜置所述廢水5-150分鐘；——分出上層的水，取出下層的糊狀鍺顆粒。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，在加入無(wú)機(jī)絮凝劑和靜置步驟之間，還在所述廢水中按鍺顆粒有機(jī)絮凝劑=1 25-300的比例加入一種有機(jī)絮凝劑。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，以所述廢水的總重量計(jì)，所述廢水含有不超過(guò) 0. 0050重量％的鍺顆粒。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的從含細(xì)顆粒鍺的廢水中分離鍺顆粒的方法包括——準(zhǔn)備含細(xì)顆粒鍺的廢水，檢測(cè)所述廢水中細(xì)顆粒鍺的含量；—以重量為基準(zhǔn)，在所述廢水中按鍺顆粒無(wú)機(jī)絮凝劑=1 25-250的比例加入一種無(wú)機(jī)絮凝劑；——靜置所述廢水5-150分鐘；——分出上層的水，取出下層的糊狀鍺顆粒。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，以所述廢水的總重量計(jì)，所述廢水含有不超過(guò) 0. 0050重量％ (在本發(fā)明中，如無(wú)其他說(shuō)明，則廢水中的各物質(zhì)或加入廢水中物質(zhì)的濃度均以廢水總重量為基準(zhǔn))的鍺顆粒，鍺顆粒直徑不超過(guò)0. 5 μ m。通常，廢水含有的鍺顆粒濃度為0. 0015重量％ -0. 0050重量％。更優(yōu)選地，所述廢水來(lái)自鍺晶片生產(chǎn)過(guò)程，含有不超過(guò)0. 0042重量％的鍺顆粒，通常為0. 0020重量％ —0. 0042重量％的鍺顆粒。如果廢水中含有直徑大于0. 5 μ m的鍺顆粒，則可以在加入無(wú)機(jī)絮凝劑之前實(shí)施過(guò)濾處理，將直徑大于0. 5 μ m的鍺顆粒濾除。如果廢水中鍺顆粒濃度超過(guò)0. 0050重量％，也同樣可以直接采用本發(fā)明的方法，必要時(shí)可以作稀釋?zhuān)幌喾?，如果鍺顆粒濃度過(guò)低，也可以通過(guò)加熱濃縮等方式， 使其濃度在0. 0015重量％ —0. 0050重量％的范圍。鍺顆粒于廢水中的含量可以采用各種已知方法檢測(cè)，例如原子吸收光譜法等。在本發(fā)明的方法中，以重量為基準(zhǔn)，在所述廢水中按鍺顆粒無(wú)機(jī)絮凝劑= 1 25-250的比例加入一種無(wú)機(jī)絮凝劑，優(yōu)選鍺顆粒無(wú)機(jī)絮凝劑=1 50-190，進(jìn)一步優(yōu)選1 80-190。所述無(wú)機(jī)絮凝劑可以采用廢水處理行業(yè)中習(xí)用的無(wú)機(jī)絮凝劑，例如可選自明礬、硫酸鋁、氟硅酸鈉、聚合氯化鋁([Al2 (OH)nCl6Jm，其中m彡10，η彡3-5)、乙酸銨和乙酸的水溶液、由氯化鋅和氨水配成的鋅氨絡(luò)離子水溶液和乙酸環(huán)己銨鹽等。優(yōu)選地， 所述無(wú)機(jī)絮凝劑選自明礬、硫酸鋁、氟硅酸鈉、聚合氯化鋁([Al2 (OH)nCl6Jm，其中10， η < 3- 、乙酸銨和乙酸的水溶液和乙酸環(huán)己銨鹽等，進(jìn)一步優(yōu)選選自明礬、硫酸鋁、氟硅酸鈉、聚合氯化鋁([Al2 (OH)nCl6Jm，其中m彡10，η彡3-5)等。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，在加入無(wú)機(jī)絮凝劑之后，可以選擇性地對(duì)廢水?dāng)嚢?0-45秒。然后，立即在所述廢水中按鍺顆粒有機(jī)絮凝劑=1 25-300的比例加入一種有機(jī)絮凝劑，優(yōu)選鍺顆粒有機(jī)絮凝劑=1 50-270，進(jìn)一步優(yōu)選1 80-270。在加入有機(jī)絮凝劑后，優(yōu)選以不超過(guò)45轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，更優(yōu)選以30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10-30秒， 然后靜置廢水。所述有機(jī)絮凝劑可以采用廢水處理行業(yè)中習(xí)用的有機(jī)絮凝劑，例如可選自水溶性淀粉、聚乙烯甲基醚、陽(yáng)離子性聚丙烯酰胺和陽(yáng)離子性聚甲基丙烯酰胺等。更優(yōu)選有機(jī)絮凝劑為重均分子量大于6，000, 000，例如為6，000, 000-25, 000, 000，更優(yōu)選為大于 10，000，000，例如為 10，000，000-22，000，000，特別優(yōu)選 12，000，000-20，000，000。出乎意料的是，如果在廢水中僅加入有機(jī)絮凝劑而不加入無(wú)機(jī)絮凝劑，則廢水中的鍺顆粒不絮凝。在加入無(wú)機(jī)絮凝劑及任選加入的有機(jī)絮凝劑之后，靜置廢水5分鐘-150分鐘，優(yōu)選10-120分鐘，絮凝物即可自行沉淀。在僅加入無(wú)機(jī)絮凝劑的實(shí)施方案中，靜置時(shí)間可以選擇稍長(zhǎng)，例如30分鐘-120分鐘，更優(yōu)選45-100分鐘。如果并用有機(jī)絮凝劑，則靜置時(shí)間可以稍短，例如5分鐘-30分鐘，更優(yōu)選10-20分鐘。靜置之后，廢水分層，上層為水，下層為糊狀的鍺顆粒。必要時(shí)，可以采用離心分離技術(shù)處理廢水體系，強(qiáng)化固-液分離。分出上層的水，取出下層的糊狀的鍺顆粒。上層的水可以循環(huán)用于鍺晶片的處理過(guò)程。而鍺顆粒的糊狀物可以送至下游工序，進(jìn)一步處理，獲得鍺。本發(fā)明的方法可以在常溫和常壓條件實(shí)施。在本發(fā)明中，如無(wú)另外說(shuō)明，則所有操作均在常溫常壓條件實(shí)施。下列實(shí)施例用于進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但是不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1取1立方分米一種來(lái)自鍺晶片生產(chǎn)過(guò)程的含細(xì)顆粒鍺的廢水。檢測(cè)表明鍺顆粒直徑不超過(guò)0. 5 μ m，含量為0. 0037重量％。在廢水中，加入0.65重量％的聚合氯化鋁([Al2 (OH)nCl6Jm，其中m= 10,η = 5) (鍺顆粒聚合氯化鋁=1 176)。靜置所述廢水150分鐘。分出上層的水，分析其含量，結(jié)果如表1所述。
下層的糊狀鍺顆粒取出備用(進(jìn)行后續(xù)處理，包括采用現(xiàn)有技術(shù)方法酸溶、提純)。實(shí)施例2取1立方分米一種來(lái)自鍺晶片生產(chǎn)過(guò)程的含細(xì)顆粒鍺的廢水，調(diào)節(jié)其濃度。檢測(cè)表明鍺顆粒直徑不超過(guò)0. 5 μ m，含量為0. 0025重量％。在廢水中，加入0.3重量％的聚合氯化鋁([Al2 (OH)nCl6Jm，其中m= 10, η = 5) (鍺顆粒聚合氯化鋁=1 120)。隨后用轉(zhuǎn)子攪拌器以30轉(zhuǎn)/分鐘攪拌20秒，再立即加入0.65重量％的重均分子量為13，000，000的陽(yáng)離子性聚丙烯酰胺(鍺顆粒陽(yáng)離子性聚丙烯酰胺=1 260)。靜置所述廢水45分鐘。分出上層的水，分析其含量，結(jié)果如表1所述。下層的糊狀鍺顆粒取出備用(進(jìn)行后續(xù)處理，包括采用現(xiàn)有技術(shù)方法酸溶、提純)。實(shí)施例3取1立方分米一種來(lái)自鍺晶片生產(chǎn)過(guò)程的含細(xì)顆粒鍺的廢水，調(diào)節(jié)其濃度。檢測(cè)表明鍺顆粒直徑不超過(guò)0. 5 μ m，含量為0. 0030重量％。在廢水中，加入0. 45重量％的硫酸鋁(鍺顆粒硫酸鋁=1 150)。隨后用轉(zhuǎn)子攪拌器以20轉(zhuǎn)/分鐘攪拌20秒，再立即加入0. 4重量％的重均分子量為15，000, 000的聚乙烯甲基醚(鍺顆粒聚乙烯甲基醚=1 133)。靜置所述廢水30分鐘。分出上層的水，分析其含量，結(jié)果如表1所述。下層的糊狀鍺顆粒取出備用(進(jìn)行后續(xù)處理，包括采用現(xiàn)有技術(shù)方法酸溶、提純)。實(shí)施例4取1立方分米一種來(lái)自鍺晶片生產(chǎn)過(guò)程的含細(xì)顆粒鍺的廢水，調(diào)節(jié)其濃度。檢測(cè)表明鍺顆粒直徑不超過(guò)0. 5 μ m，含量為0. 0040重量％。在廢水中，加入0. 22重量％的明礬(鍺顆粒KAI (SO4)2 =1 55)。靜置所述廢水130分鐘。分出上層的水，分析其含量，結(jié)果如表1所述。下層的糊狀鍺顆粒取出備用(進(jìn)行后續(xù)處理，包括采用現(xiàn)有技術(shù)方法酸溶、提純)。實(shí)施例5取1立方分米一種來(lái)自鍺晶片生產(chǎn)過(guò)程的含細(xì)顆粒鍺的廢水，調(diào)節(jié)其濃度。檢測(cè)表明鍺顆粒直徑不超過(guò)0. 5 μ m，含量為0. 0032重量％。在廢水中，加入0. M重量％的明礬(鍺顆粒KAI(SO4)2 = 1 75)。隨后用轉(zhuǎn)子攪拌器以22轉(zhuǎn)/分鐘攪拌25秒，再立即加入0. 272重量％的重均分子量為17，500, 000 的聚乙烯甲基醚(鍺顆粒聚乙烯甲基醚=1 85)。靜置所述廢水22分鐘。分出上層的水，分析其含量，結(jié)果如表1所述。
下層的糊狀鍺顆粒取出備用(進(jìn)行后續(xù)處理，包括采用現(xiàn)有技術(shù)方法酸溶、提純)。比較例1取1立方分米一種來(lái)自鍺晶片生產(chǎn)過(guò)程的含細(xì)顆粒鍺的廢水，調(diào)節(jié)其濃度。檢測(cè)表明鍺顆粒直徑不超過(guò)0. 5 μ m，含量為0. 0035重量％。在廢水中，加入0. 32重量％的重均分子量為15，000, 000的陽(yáng)離子性聚丙烯酰胺 (鍺顆粒陽(yáng)離子性聚丙烯酰胺=1 91.4)。靜置150分鐘，未見(jiàn)鍺顆粒絮凝。表1廢水分層后上層水的檢測(cè)結(jié)果(另附自來(lái)水的檢測(cè)結(jié)果)
權(quán)利要求
1.一種從含細(xì)顆粒鍺的廢水中分離鍺顆粒的方法，包括—準(zhǔn)備含細(xì)顆粒鍺的廢水，檢測(cè)所述廢水中細(xì)顆粒鍺的含量；—以重量為基準(zhǔn)，在所述廢水中按鍺顆粒無(wú)機(jī)絮凝劑=1 25-250的比例加入一種無(wú)機(jī)絮凝劑；——靜置所述廢水5-150分鐘；——分出上層的水，取出下層的糊狀鍺顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在加入無(wú)機(jī)絮凝劑和靜置步驟之間，還在所述廢水中按鍺顆粒有機(jī)絮凝劑=1 25-300的比例加入一種有機(jī)絮凝劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，以所述廢水的總重量計(jì)，所述廢水含有不超過(guò) 0. 0050重量％的鍺顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在加入無(wú)機(jī)絮凝劑之前對(duì)廢水實(shí)施過(guò)濾處理，將直徑大于0.5μπι的鍺顆粒濾除。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中以重量為基準(zhǔn)，按鍺顆粒無(wú)機(jī)絮凝劑=1 50-190 的比例加入無(wú)機(jī)絮凝劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5的方法，其中所述無(wú)機(jī)絮凝劑選自明礬、硫酸鋁、氟硅酸鈉、聚合氯化鋁——[Al2 (OH)nCl6Jm，其中m彡10，η彡3-5——、乙酸銨和乙酸的水溶液、由氯化鋅和氨水配成的鋅氨絡(luò)離子水溶液和乙酸環(huán)己銨鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中無(wú)機(jī)絮凝劑選自明礬、硫酸鋁、氟硅酸鈉和聚合氯化鋁——[Al2 (OH)nCl6-Jm，其中 m 彡 10，η 彡 3-5。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中按鍺顆粒有機(jī)絮凝劑=1 50-270的比例加入有機(jī)絮凝劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或8的方法，其中有機(jī)絮凝劑選自水溶性淀粉、聚乙烯甲基醚、陽(yáng)離子性聚丙烯酰胺和陽(yáng)離子性聚甲基丙烯酰胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中有機(jī)絮凝劑選自水溶性淀粉、聚乙烯甲基醚、陽(yáng)離子性聚丙烯酰胺和陽(yáng)離子性聚甲基丙烯酰胺，其重均分子量為大于6，000，000，例如為 6，000，000-25，000，000，更優(yōu)選為大于 10，000，000，例如為 10，000，000-22，000，000，特別優(yōu)選 12，000，000-20，000，000。
全文摘要
一種從含細(xì)顆粒鍺的廢水中分離鍺顆粒的方法，包括準(zhǔn)備含細(xì)顆粒鍺的廢水，檢測(cè)所述廢水中細(xì)顆粒鍺的含量；以重量為基準(zhǔn)，在所述廢水中按鍺顆?！脽o(wú)機(jī)絮凝劑＝1∶25-250的比例加入一種無(wú)機(jī)絮凝劑；靜置所述廢水5-150分鐘；分出上層的水，取出下層的糊狀鍺顆粒。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，在加入無(wú)機(jī)絮凝劑和靜置步驟之間，還在所述廢水中按鍺顆?！糜袡C(jī)絮凝劑＝1∶25-300的比例加入一種有機(jī)絮凝劑。
文檔編號(hào)C02F1/54GK102259960SQ20111010410
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者劉繼斌, 史鐸鵬 申請(qǐng)人:北京通美晶體技術(shù)有限公司