高純度晶體硅材料也廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)
日期：2024-05-06
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活性硅(單體硅)和膠體硅(多元硅)以?xún)煞N形式存在：膠體硅沒(méi)有離子特性，但規(guī)模相對(duì)較大，膠體硅可以被精細(xì)的物理過(guò)濾過(guò)程攔截，如反滲透，也可以通過(guò)凝結(jié)技術(shù)降低水含量，如混凝澄清池，但那些需要依靠離子電荷特性的分離技術(shù)，如離子交換樹(shù)脂和連續(xù)電去離子過(guò)程(CDI)，去除膠體硅的效果非常有限。
活性硅的尺寸遠(yuǎn)小于膠體硅，因此大多數(shù)物理過(guò)濾技術(shù)，如混凝澄清、過(guò)濾和氣浮，不能去除活性硅。有效去除活性硅的過(guò)程是反滲透、離子交換和連續(xù)電去離子過(guò)程。
近年來(lái)，隨著全球石油、煤炭等化石能源的枯竭，太陽(yáng)能變得越來(lái)越重要。清潔新能源，全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。同時(shí)，高純度晶體硅材料也廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)。隨著全球太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備對(duì)硅片的需求急劇增加。在硅片加工過(guò)程中，高達(dá)50%~52%的晶體硅以硅粉的形式丟失。含硅廢水中的硅粉非常薄，粒徑在0.1~1mm范圍內(nèi)。大部分小顆粒懸浮在水中，難以沉積。即使靜置半年以上，含硅廢水仍處于渾濁狀態(tài)。
由于硅廢水中硅粉顆粒較小的純水設(shè)備，過(guò)濾處理后的水濁度仍較高，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)濾效率低，濾布更換周期短，成本高。
目前，硅片加工企業(yè)的硅廢水處理方法，主要是按照含有一般懸浮物的廢水處理方法進(jìn)行處理，即添加絮凝劑（如聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚丙烯酰胺等）。是含硅廢水的絮凝沉淀，然后壓濾固液分離。硅廢水處理方法效率低、成本高、處理效果差。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，有一種含硅廢水的除硅處理工藝。含硅廢水處理工藝簡(jiǎn)單，處理過(guò)程中不需要添加化學(xué)物質(zhì)，以免二次污染環(huán)境。除硅處理率高達(dá)99%，可用于大規(guī)模處理。含硅廢水經(jīng)以下方法處理后，出水量可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
（1）將硅原水收集到原水收集池中，用提升泵將硅原水泵電解到電解槽中，然后將電解水放入沉淀池中，自然靜態(tài)分層。
?。?）排出電解自然分層處理后的下沉淀物，回收或排出分層處理后的上清液；在電解過(guò)程中，在電能的作用下，陽(yáng)極緩慢溶解，產(chǎn)生Al、Mg等離子體聚合產(chǎn)生多種羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物和氫氧化物。顆粒水解聚合物具有正電荷，比游離水合鋁離子更能吸收污染物雜質(zhì)的負(fù)電荷表面，使廢水中的膠體雜質(zhì)和懸浮雜質(zhì)凝結(jié)沉淀，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)捕獲去除硅，帶電污染物顆粒在電場(chǎng)游泳，部分電荷被電極中和，促進(jìn)其穩(wěn)定沉降，然后通過(guò)電中和去除水中的硅。
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