[发明专利]用于制造块料的方法及使用该方法制造的块料

说明书

本发明涉及用于制造块料的方法以及使用该方法制造的块料。所述用于制造块料的方法可以包括：提供含硅废浆料的步骤；从所述含硅废浆料中分离含硅浆料和水溶性油的第一次油洗涤步骤；以及通过使用其中所述含硅浆料与粘合剂混合的混合物形成块料的成型步骤，并且可以将在制备半导体或太阳能电池晶片时产生的含硅废浆料净化以在炼钢工艺中用于加热钢水并控制组分。

技术领域

本公开内容涉及一种用于生产块料的方法以及使用该方法生产的块料，更特别地，涉及用于通过将在制造半导体或太阳能电池晶片时产生的废弃硅浆料净化来生产用于炼钢工艺的块料的方法。

背景技术

通常，在炼钢工艺中，在约1500℃的温度下在钢水中包含在生铁中的杂质(包括碳)被氧化，并且氧化物作为熔渣被除去。在炼钢工艺中，在引入氧气然后经过预定时间之后，进行出钢。此时，锰铁、硅铁等被添加到钢水中以调节组成并防止发生脱氧。此时，虽然需要大量的硅添加到钢水中来生产硅铁，但是由于大多数硅必须进口且因此比较昂贵，炼钢工艺的总成本增加。而且，在炼铁&炼钢工艺(包括一般炼钢工艺)期间，使用具有高热值的硅(Si)作为升高高炉内部温度的加热剂。虽然钢铁工业需要大量的硅，但是由于用作加热剂的硅比较昂贵，因此生产钢的总成本可能会增加。

众所周知，硅被用作半导体行业的主要材料，当通过各种工艺制造半导体产品时，产生含有大量硅的废浆料作为副产物。如果废浆料被简单地烧毁或掩埋在地下，可能会发生严重的空气和土地污染。因此，已经应用将废浆料固化成经处理的水泥浆料的方法以储存或掩埋经处理的水泥浆废浆料。

如下将详细描述排出含有大量硅的废浆料的工艺。

用于制造半导体集成电路或太阳能电池的硅晶片通过硅锭切片的工艺制造。这样的切片硅晶片还经历表面抛光过程以使其表面平坦化。

在将硅锭切片的过程(也称为线切割过程)中，使用作为切片剂的碳化硅(SiC)和作为切片油的冷却剂(切片用水或油溶性油)彼此混合的浆料。在线切割过程中，可通过使用称为线锯的切片装置将硅锭切片，同时供给浆料来制造硅晶片。除了碳化硅之外，还可使用氧化铝、金刚石、氧化硅等作为切片剂的材料。

由于在将硅锭切片的过程中使用的线锯具有预定的厚度，因此在切片过程期间显著量的硅锭生成为锯屑。硅晶片和线锯的厚度增加越多，锯屑量增加越多。

例如，当硅晶片的厚度为约0.1mm，并且线锯的厚度为约0.1mm时，硅锭的约50％可能生成为锯屑。因此，在硅锭的切片或硅晶片的抛光完成之后，在废浆料中可能含有切片剂、切片油、锯屑、从设备中产生的细屑等。

在制造硅晶片期间以这种方式产生的废浆料被分类成特殊废弃物。当废浆料被简单地烧毁或掩埋时，可能会发生严重的空气污染和土壤污染。因此，产生的废浆料被固化成水泥，然后被储存或掩埋。

然而，尽管废浆料被固化成水泥以用于处理(disposal)，但废浆料的储存或掩埋空间受限。此外，处理方法可能导致自然资源的浪费。因此，迫切需要一种用于再循环和回收废浆料的方法。

特别地，由于在硅锭的切片期间在废浆料中含有大量的硅屑，因此硅屑的有效分离和再循环已成为资源循环利用和工业废弃物处理领域的重要问题。

发明内容

技术问题

本公开内容提供了用于通过将在制造半导体或太阳能电池晶片期间产生的含有硅的废浆料净化来生产块料的方法以及使用该方法生产的块料，所述块料用于在炼钢工艺中升高钢水的温度并调节钢水的组成。

本公开内容还提供了用于生产能够在炼钢工艺中以低成本和高效率升高钢水的温度并调节钢水的组成的块料的方法以及使用该方法生产的块料。

本公开内容还提供了用于生产能够降低引起环境污染的硅废浆料的处理成本的块料的方法以及使用该方法生产的块料。