单晶硅有机硅独特的结构,高纯的单晶硅是重要的半导体材料,具备了无机材料与有机材料的性能,市场上晶闸管、场效应管、二极管、三极管、芯片、CPU以及各种集成电路都是用硅做为原材料的,在对半导体设备的加工过程中会产生大量含有硅废水,本文讲解一下关于半导体工艺产生的废水有哪些?废水处理的流程是什么?
半导体含硅废水处理工艺流程:
1、一级沉淀池,用于沉淀回收部分二氧化硅
2、一级混凝池,用于投加混凝剂去除废水中的胶体硅和溶解硅,与所述一级沉淀池连接
3、二级混凝池,用于投加助凝剂和成核剂,利用成核剂反应析出的沉淀物(泥渣)作为接触介质加快沉淀物的长大,提高混凝效果,与所述一级混凝池连接
4、二级沉淀池,用于固液分离,沉淀混凝后的絮体,与所述二级混凝池连接
在对含硅废水进行初步沉淀时是可以回收部分的二氧化硅,在初步沉淀后的废水投加混凝剂进行一级混凝,去除废水中的胶体硅和溶剂硅,完成一级混凝后的废水投加助凝剂和成核剂,这时将会析出的沉淀物,析出的沉淀物在下落的过程中可以于其他的悬浮物混合,加快了沉淀的速度,提高混凝效果。
该半导体含硅废水处理方法结合了多种混凝除硅方法,药剂得到充分利用时形成协同效应,处理 *** 作简单而且能达到较好的除硅效果。
利用掺杂硅与单晶硅的熔点差异来提纯的。
简单说一块粗硅圆柱体置于惰性气体环境中,中间套一个加热环,加热到硅的熔点附近,加热环从硅圆柱体一段开始,含杂质的硅熔点较低,呈熔融状态,然后加热环缓慢的向另一端移动,这时候杂质会随着加热环的移动向一段移动,后面的硅重新结晶得到单晶硅。
最后杂质集中到硅棒一段,整个硅棒就提纯了。反复多次进行,就可得到极高纯度的单晶硅。
旋转提拉的过程中,在固液界面上杂质在两相中重新分配,绝大多数都留在了液相里,于是上面就形成了高纯度的单晶硅硅锭。这样就从99.99%的硅制得99.99999999(好多9)%的硅单质。
目前国际上能生产电子级高纯硅的国家不多,欧美和日本相对比较发达。在我国研制并生产电子级高纯硅的有陕西黄河水电和江苏鑫华半导体。
工业角度中因为生产体量大,在保证其品质的基础上有成本与盈利方面的压力,所以对工艺流程要求的更严苛。具体的技术细节一般为各公司核心机密,是受到严格管控的。
原理:依据被分离混合物中各组分在不互溶的两相平衡体系分配组成不等的原理进行分离,分离媒介可以是能量媒介如热和功或物质媒介如溶剂和吸附剂,有时也可两种同时应用。
能量消耗的角度出发,在各类分离过程中,精馏 *** 作是较为经济的。由于精馏过程不加入有污染作用的质量分离剂,且可在一个设备内分为多级。
因此,精馏一般是优先考虑的分离过程,只有当产品对热不耐受(如产品因受热变质、变色、聚合等)、分离因子接近于1或需要苛刻的精馏条件时(如塔板数过多、压力过高等),才改用其他 *** 作。
扩展资料
常见的分离方法:
1、间歇分离:这是最简单的分离模式。它只涉及两相之间的单次分配平衡过程、这种模式适合于将被分离的物质浓集在一相中,它们的分离效率的高低主要决定于通过初步的化学转换,以生成具有实现分离所需要的衍生物。
2、多级间歇分离:当简单的间歇分离不能实现定量转移时,可采用多级间歇分离。对于溶解度类似的组分,应采取更复杂的所谓“非连续的逆流萃取方法”,但是必须使用专门的仪器,这种分离可达250 次以上的间歇分离。
3、连续分离:这是一种极其重要的分离技术,它包括了所有色谱技术。分馏也属于一种连续分离技术,色谱技术是分离性质极为相似的物质的强有力手段。对于大多数色谱技术,分离与检测在线进行。
参考资料来源:百度百科-分离过程
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