利用厭氧浮選法分選矽泥之研究

The Separation of Silicon Slurry by Anaerobic Flotation Method

李珣琦(H.C. Li) ； 陳偉聖(W.S. Chen)

《鑛冶：中國鑛冶工程學會會刊》 61卷4期 (2017/12) Pp. 29-35

https://doi.org/10.30069/MM.201712_61(4).0002

摘要

切削矽泥是晶圓切割製程中所產生的廢棄物，目前，每年約有2萬公噸的切削矽泥，由於切削矽泥大都以掩埋或焚燒做為處理方式而無再利用形成資源浪費。切削矽泥的成分為40% ∼ 50%的矽泥（其中包含碳化矽、矽及少量金屬粒子），50% ∼ 60%的廢切削油（DEG、PG、PEG）。由於碳化矽及矽具有回收在再利用的價值，因此如何從矽泥中分選碳化矽及矽為目前重要的事，並能使企業降低成本並可將資源循環再利用。本研究主要希望分選切削矽泥中的碳化矽及矽，目前的方選主要為物理分選（如重力、離心分選）及化學分選（如酸溶浸漬）。物理分選無法獲得高純度的碳化矽，化學分選（如酸溶浸漬）需要使用大量的藥劑，而浮選法分選切削矽泥為最快的方法。在浮選法中，主要都是以好氧方式進行浮選，氧氣會使礦漿中的碳化矽及矽表面顆粒形成二氧化矽薄層，而使浮選效果變差。本研究利用厭氧方式進行浮選，除能提高浮選分選效率之外，更可以提高回收率。由本研究試驗結果得知，厭氧浮選法在浮礦部分減少碳化矽的流失率（品位減少7%），沉礦部分可以提高碳化矽產率（品位提高5%），同時可以降低藥劑使用量16% 及減少浮選時間50%。

關鍵字

切削矽泥 ； 碳化矽 ； 好氧 ； 厭氧 ； 浮選法

並列摘要

Silicon slurries were wastes from wafer dicing. Annually these silicon slurries were approximately 20,000 tons. They were disposed off at landf ills or incinerated. The solid components of these slurries were silicon carbide (SiC), silicon (Si), and a small number of metal granules; and the liquid components were alcohols (e.g., diethylene glycol, propylene glycol, and polyethylene glycol). The SiC and Si could be recycled. In this study, we used anaerobic flotation to expedite the separation and increase the recycling rate of SiC and Si. Results of our study were: (1) the loss of SiC decreased (with SiC grade declined by 7%) during ore flotation; (2) during ore sedimentation, the production of SiC increased (with the SiC grade improved by 5%); and (3) the dosage of chemical agents and flotation time decreased by 16% and 50%, respectively.

並列關鍵字

Silicon slurry ； Silicon Carbide ； Aerobic ； Anaerobic ； Flotation Separation