硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用的方法
【專利摘要】一種硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，屬于硅晶圓線切割領(lǐng)域，主要包括1）水沖洗；2）酸液浸泡；3）混合試劑浸泡；4）氧化劑浸泡；5）水養(yǎng)備用這五個(gè)步驟；解決了硅晶圓線切割液回收行業(yè)樹脂失效后難復(fù)蘇等問(wèn)題。本發(fā)明引進(jìn)的強(qiáng)氧化劑NaClO將雜質(zhì)中大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物，在高速攪拌的情況下，使其更容易與樹脂分離。由于接觸時(shí)間短，溫度控制合理，對(duì)樹脂的本體及交換基團(tuán)無(wú)損壞。本發(fā)明針對(duì)由金屬離子、可溶性金屬絡(luò)合物、可溶性硅化物、有機(jī)物等引起的離子交換樹脂失效，復(fù)蘇后離子交換能力均能明顯恢復(fù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，復(fù)蘇后離子交換樹脂，其性能未發(fā)生改變，交換容量基本達(dá)到新樹脂的水平。
【專利說(shuō)明】硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于硅晶圓線切割領(lǐng)域，具體涉及一種硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硅晶圓線切割液的主要成分是聚乙二醇200，簡(jiǎn)稱PEG，在光伏行業(yè)的主要作用是，與硬度較高的SIC顆粒、有機(jī)物添加劑按照一定比例混合后得到硅晶圓線切割砂漿，此砂漿吸附在鋼絲線上，隨著鋼絲線的高速運(yùn)動(dòng)而形成很強(qiáng)的切削能力，對(duì)硅晶圓進(jìn)行多線切割，從而得到太陽(yáng)能用的單晶硅片或多晶硅片。
[0003]如上所述的硅晶圓切割砂漿，經(jīng)過(guò)多線切割后混入了硅晶圓切割下來(lái)的微小硅粉、鋼線磨損下的鐵離子、鋼線上電鍍的銅離子、鉻離子、碳化硅帶入的各種無(wú)機(jī)離子、切割過(guò)程高溫分解PEG小分子等雜質(zhì)，此砂漿即是行業(yè)所說(shuō)的回收砂漿，經(jīng)過(guò)回收處理得到的液體即是硅晶圓切割回收液，可以循環(huán)使用。此砂漿經(jīng)過(guò)前工段物理、化學(xué)方法處理后，得到的回收液所含的雜質(zhì)物質(zhì)主要是，大分子有機(jī)物、金屬陽(yáng)離子、可溶性金屬絡(luò)合物、可溶性硅化物、有機(jī)小分子、有機(jī)酸等，此類物質(zhì)對(duì)成品線切割液的物化性質(zhì)有很大的影響。需要經(jīng)過(guò)離子交換樹脂去除，否則回收的切割液不能達(dá)到使用要求，通常處理50-120倍樹脂體積的回收液就需要對(duì)樹脂進(jìn)行再生使樹脂恢復(fù)到正常工作水平，但是由于回收液所含的雜質(zhì)物質(zhì)經(jīng)過(guò)一定時(shí)期的積累后，會(huì)使樹脂交換容量降低無(wú)法再生恢復(fù)，使得離子交換樹脂失效。尤其是陰樹脂，凝膠樹脂外觀變黑或變深、大孔樹脂外觀變灰基本無(wú)交換能力，影響成品線切割液指標(biāo)，從而對(duì)硅片切割產(chǎn)生影響。然而相關(guān)資料上記載的樹脂再生及復(fù)蘇方法，操作步驟繁瑣而且對(duì)此行業(yè)失效的樹脂，復(fù)蘇后效果甚微，通常6-10個(gè)月就需要更換樹脂，會(huì)加大企業(yè)的采購(gòu)成本，同時(shí)造成環(huán)境污染。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述問(wèn)題，提供一種硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0006]I)將待復(fù)蘇離子交換樹脂裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，并向其中加水?dāng)嚢瑁扑榈臉渲?；然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0007]2)向復(fù)蘇桶中加入質(zhì)量濃度為5?15%的無(wú)機(jī)酸溶液，使待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在無(wú)機(jī)酸溶液中，去除待復(fù)蘇離子交換樹脂內(nèi)部的金屬離子；
[0008]3)將無(wú)機(jī)酸溶液排凈，用水沖洗經(jīng)步驟2)處理后的待復(fù)蘇離子交換樹脂，使排放口排出的水為中性；然后，取待復(fù)蘇離子交換樹脂體積I?5倍的復(fù)蘇液，先用一半復(fù)蘇液對(duì)待復(fù)蘇離子交換樹脂正向流動(dòng)沖洗，再將沖洗后的待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，充分反應(yīng)后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明；[0009]4)將經(jīng)步驟3)處理后的待復(fù)蘇離子交換樹脂中的水排凈，再將待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為5%?20%的NaClO溶液中，浸泡2?60分鐘；
[0010]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，然后加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲?，再進(jìn)行水養(yǎng)，即完成離子交換樹脂的復(fù)蘇。
[0011]所述的待復(fù)蘇離子交換樹脂為強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂或強(qiáng)堿性陰樹脂。
[0012]所述的強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂為001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂或DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂；強(qiáng)堿性陰樹脂為201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂或D396大孔型陰樹脂。
[0013]所述步驟2)中，若待復(fù)蘇離子交換樹脂為強(qiáng)堿性陰樹脂，則需要在加無(wú)機(jī)酸溶液前先將其轉(zhuǎn)化為氯型樹脂。
[0014]所述步驟2)中，酸溶液的加入量為待復(fù)蘇離子交換樹脂體積的I?5倍,浸泡時(shí)間為4?8小時(shí),每小時(shí)攪拌一次,每次攪拌的時(shí)間為5?30min。
[0015]所述步驟2)中，酸溶液為鹽酸溶液或硫酸溶液。
[0016]所述步驟3)中，待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在復(fù)蘇液中的時(shí)間為6?48小時(shí)，溫度保持在20?60°C，每4小時(shí)攪拌一次，每次攪拌的時(shí)間為10?30min。
[0017]所述步驟3)中，復(fù)蘇液由NaCl、NaOH, Na3PO4以及水組成，且NaCl的質(zhì)量濃度為I?20%、NaOH的質(zhì)量濃度為I?10%、Na3PO4的質(zhì)量濃度為0.5?20%。
[0018]所述步驟4)中，NaClO溶液的體積為待復(fù)蘇離子交換樹脂的I?3倍。
[0019]所述步驟4)中，控制NaClO溶液浸泡過(guò)程的溫度不超過(guò)60°C。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]本發(fā)明引進(jìn)的強(qiáng)氧化劑NaClO可將雜質(zhì)中大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物，在高速攪拌的情況下，使其更容易與樹脂分離。而且由于接觸時(shí)間短，溫度控制合理，對(duì)樹脂的本體及交換基團(tuán)無(wú)損壞。對(duì)由金屬離子、可溶性金屬絡(luò)合物、可溶性硅、有機(jī)物等引起的離子交換樹脂失效，復(fù)蘇后離子交換能力均能明顯恢復(fù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，復(fù)蘇后離子交換樹脂，其性能未發(fā)生改變，交換容量基本達(dá)到新樹脂的水平。
[0022]進(jìn)一步的，本發(fā)明所采用的復(fù)蘇液由NaCl、NaOH, Na3PO4和水混合而成，復(fù)蘇液配制簡(jiǎn)單，方法操作方便，適合于硅晶圓線切割液回收行業(yè)，所涉及到凝膠型、大孔型各種類型的尚子交換樹脂。
[0023]進(jìn)一步的，本發(fā)明適合不同類型的樹脂，復(fù)蘇后，樹脂的外觀恢復(fù)到新樹脂的程度。通過(guò)檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)論證，復(fù)蘇后樹脂的工作能力達(dá)到新樹脂的工作水平。
[0024]進(jìn)一步的，本發(fā)明在復(fù)蘇強(qiáng)堿性陰樹脂時(shí)，在加無(wú)機(jī)酸溶液前先將其轉(zhuǎn)化為氯型樹脂，防止用無(wú)機(jī)酸溶液復(fù)蘇時(shí)發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱而損壞樹脂。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明方法不局限于以下所列舉的【具體實(shí)施方式】，還包括【具體實(shí)施方式】間的任意組合。
[0026]本發(fā)明的具體步驟及原理:
[0027]I)去除破碎樹脂:
[0028]將需要復(fù)蘇的離子交換樹脂，轉(zhuǎn)移到復(fù)蘇桶內(nèi)。加水后高速攪拌,使樹脂之間相互分散。停止攪拌后，加水溢流，漂除破碎的樹脂。其中，待復(fù)蘇離子交換樹脂為強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂或強(qiáng)堿性陰樹脂；強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂為001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂或DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂，強(qiáng)堿性陰樹脂為201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂或D396大孔型陰樹脂。
[0029]2)去除金屬離子及其絡(luò)合物對(duì)樹脂的影響:
[0030]由于溶液中金屬陽(yáng)離子形成高價(jià)化合物牢固地沉積在陽(yáng)樹脂內(nèi)部和表面，堵塞了樹脂孔，影響陽(yáng)樹脂交換能力。部分金屬離子和有機(jī)物絡(luò)合成可溶性金屬絡(luò)合物吸附在陰樹脂表面造成陰樹脂交換能力下降；因此本發(fā)明用高濃度的鹽酸溶液，溶解附著在樹脂表面和內(nèi)部金屬離子及其絡(luò)合物。具體方法為:排凈復(fù)蘇桶內(nèi)的水，加入質(zhì)量濃度為5%?15%的鹽酸或硫酸溶液，加入酸的量為待復(fù)蘇離子交換樹脂體積的I?5倍,浸泡4?8小時(shí)，每小時(shí)高速攪拌一次，攪拌時(shí)間5?30min。此過(guò)程提高溶液溫度能加快樹脂的復(fù)蘇速度，考慮到不同型號(hào)的樹脂耐溫情況不同，此過(guò)程控制溫度在30?60°C為宜。對(duì)于強(qiáng)堿性陰樹脂需要在加酸前先將其轉(zhuǎn)化為氯型樹脂，防止用酸液復(fù)蘇時(shí)發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)放熱而損壞樹脂。
[0031]3)去除有機(jī)物和可溶性硅化物對(duì)樹脂的影響:
[0032]硅晶圓線切割液回收液中含有大量的Si粉及高分子有機(jī)物，Si粉在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)生成可溶解的硅酸鹽，隨著量的累積水解聚合成膠體硅化物。聚乙二醇和其它有機(jī)添加劑，能在一定條件下氧化成帶電基團(tuán)的物質(zhì)。此兩種物質(zhì)能覆蓋樹脂表面，從而影響樹脂的交換能力。此步主要是去除樹脂表面的附著的膠體硅化物和有機(jī)物。具體方法為:用水沖洗上步處理過(guò)的樹脂，自排放口排出的水接近中性。配制含NaCl、NaOH、Na3PO4以及水的混合復(fù)蘇液，其中，NaCl的質(zhì)量濃度為I?20%、Na0H的質(zhì)量濃度為I?10%、Na3P04的質(zhì)量濃度為0.5?20% ;混合復(fù)蘇液的量為樹脂體積的I?5倍，將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)待復(fù)蘇離子交換樹脂進(jìn)行正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持0.5?2h用完，之后將復(fù)蘇液排凈，再將待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在剩余的混合試劑中，浸泡6?48小時(shí)，溫度保持在20?60°C左右，每4小時(shí)高速攪拌一次，攪拌時(shí)間10?30min。然后將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。
[0033]4)去除有機(jī)物對(duì)樹脂內(nèi)部影響:
[0034]有機(jī)物開始時(shí)吸附在樹脂的表面，隨著處理量的增加，逐漸進(jìn)入樹脂內(nèi)部，堵塞樹脂通道，從而影響樹脂的交換能力。此步主要是用強(qiáng)氧化劑，將樹脂孔堵塞的大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物，減少有機(jī)物和樹脂上交換基團(tuán)的作用力，使其容易從孔道溶出。具體方法為:將上一步的水排凈，將待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在待復(fù)蘇離子交換樹脂體積I?3倍的質(zhì)量濃度為5?20%的NaClO溶液中，浸泡2?60分鐘；在此過(guò)程中，可通過(guò)樹脂外觀的變換情況控制待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在NaClO溶液中的時(shí)間，并不斷攪拌，此過(guò)程控制液體溫度不超過(guò)60°C。
[0035]5 )使用水沖洗至排出液成中性:
[0036]經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂，再進(jìn)行水養(yǎng)，即完成離子交換樹脂的復(fù)蘇。
[0037]下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0038]硅晶圓線切割液回收行業(yè)某組離交柱陽(yáng)床填裝001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂，陰床填裝201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂。經(jīng)過(guò)6個(gè)月使用后，從離交柱視鏡觀察到陽(yáng)樹脂表面顏色變暗、陰樹脂表面呈深灰色。采用常用再生方法和復(fù)蘇方法處理后，陰床出口取樣檢測(cè)電導(dǎo)7.8us/cm、pH6.7、色度30?40，而正常時(shí)電導(dǎo)0.5?5us/cm、色度為5?15、pH為8?11，已不能達(dá)到工藝要求。
[0039]實(shí)施例1
[0040]001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂的復(fù)蘇:
[0041]I)將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲缓髮?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0042]2)水排凈后，將001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在5%的鹽酸溶液中，鹽酸溶液的體積為001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂體積的2倍，浸泡時(shí)間為8小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為30min。
[0043]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂2倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含5%的NaCl、5%的NaOH以及5%的Na3PO4,余量為水；將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持0.5h用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡24小時(shí)，溫度保持在20°C左右，每4小時(shí)高速攪拌一次,攪拌時(shí)間lOmin。
[0044]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為8%的NaClO溶液中，浸泡2分鐘并不停的攪拌；其中，NaClO溶液的體積為001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂的I倍。
[0045]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂。重新裝入陽(yáng)床內(nèi)，水養(yǎng)備用。
[0046]實(shí)施例2
[0047]201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的復(fù)蘇:
[0048]I)將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲缓髮?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0049]2)將經(jīng)過(guò)步驟I)處理的201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為4%的鹽溶液中，浸泡30min后將鹽溶液排凈；再將201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為10%的鹽酸溶液中，鹽酸溶液的體積為201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的2倍，浸泡時(shí)間為8小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間30min。
[0050]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂4倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含10%的NaCl、5%的NaOH以及5%的Na3PO4,余量為水，將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持2h用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡24小時(shí)，溫度保持在45°C，每4小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為20min。
[0051]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為20%的NaClO溶液中，保持浸泡液的溫度在60°C，浸泡15分鐘并不斷攪拌；其中，NaClO溶液的體積為201 X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的2倍。
[0052]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂，水養(yǎng)備用重新裝入陰床內(nèi)，按照正常再生方法再生后水洗備用。
[0053]經(jīng)過(guò)實(shí)施例1和2處理的離子交換樹脂，投入使用后可達(dá)到工藝要求。
[0054]硅晶圓線切割液回收行業(yè)某組離交柱陽(yáng)床填裝001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂，陰床填裝D396大孔型陰樹脂。經(jīng)過(guò)6個(gè)月使用后，從離交柱視鏡觀察到陽(yáng)樹脂表面顏色變暗、陰樹脂表面呈煤黑色。采用常用再生方法和復(fù)蘇方法處理后，陰床出口取樣檢測(cè)電導(dǎo)8.5us/cm、pH7.2、色度30?40，而正常時(shí)電導(dǎo)0.5?5us/cm、色度5?15、pH8?11。
[0055]實(shí)施例3
[0056]001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂的復(fù)蘇:
[0057]I)將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲?，然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0058]2)水排凈后，將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在10%的鹽酸溶液中，鹽酸溶液的體積為001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂體積的2倍，浸泡時(shí)間為4小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為30min。
[0059]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂4倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含10%的NaCl、6%的NaOH以及3%的Na3PO4,余量為水；將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持2h用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡36小時(shí)，溫度保持在45°C左右，每4小時(shí)高速攪拌一次,攪拌時(shí)間30min。
[0060]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為5%的NaClO溶液中，保持溶液溫度在45°C，浸泡60分鐘并不停的攪拌；其中，NaClO溶液的體積為001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂的I倍。
[0061]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂。重新裝入陽(yáng)床內(nèi)，水養(yǎng)備用。
[0062]實(shí)施例4
[0063]D396大孔型陰樹脂的復(fù)蘇:
[0064]I)將D396大孔型陰樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲?，然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0065]2)將經(jīng)過(guò)步驟I)處理的D396大孔型陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為4%的鹽溶液中，浸泡30min后將鹽溶液排凈；再將D396大孔型陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為10%的鹽酸溶液中，鹽酸溶液的體積為D396大孔型陰樹脂的2倍，浸泡時(shí)間為4小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間 30min。
[0066]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制D396大孔型陰樹脂2倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含10%的NaCl、6%的NaOH以及3%的Na3PO4,余量為水，將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)D396大孔型陰樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持0.5h用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將D396大孔型陰樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡24小時(shí)，溫度保持在45°C，每4小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為20min。
[0067]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將D396大孔型陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為10%的NaClO溶液中，浸泡20分鐘并不斷攪拌；其中，NaClO溶液的體積為D396大孔型陰樹脂的2倍。
[0068]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂，水養(yǎng)備用重新裝入陰床內(nèi)，按照正常再生方法再生后水洗備用。
[0069]經(jīng)過(guò)實(shí)施例3和4處理的離子交換樹脂，投入使用后可達(dá)到工藝要求。
[0070]硅晶圓線切割液回收行業(yè)某組離交柱陽(yáng)床填裝001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂，陰床填裝201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂。經(jīng)過(guò)6個(gè)月使用后，從離交柱視鏡觀察到陽(yáng)樹脂表面顏色變暗、陰樹脂表面呈深灰色。采用常用再生方法和復(fù)蘇方法處理后，陰床出口取樣檢測(cè)電導(dǎo)8.5us/cm、pH5.8、色度30?40，而正常時(shí)電導(dǎo)0.5?5us/cm、色度
5?15、pH8 ?Il0
[0071]實(shí)施例5
[0072]001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂的復(fù)蘇:
[0073]I)將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲?，然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0074]2)水排凈后，將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在15%的鹽酸溶液中，鹽酸溶液的體積為001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂體積的2倍，浸泡時(shí)間為4小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為30min。
[0075]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂3倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含6%的NaCl、2%的NaOH以及6%的Na3PO4,余量為水；將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)001 X 7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持Ih用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡48小時(shí)，溫度保持在30°C左右，每4小時(shí)高速攪拌一次,攪拌時(shí)間20min。
[0076]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為6%的NaClO溶液中，浸泡2分鐘并不停的攪拌；其中，NaClO溶液的體積為001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂的I倍。
[0077]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂。重新裝入陽(yáng)床內(nèi)，水養(yǎng)備用。
[0078]實(shí)施例6
[0079]201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的復(fù)蘇:
[0080]I)將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲?，然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0081]2)將經(jīng)過(guò)步驟I)處理的201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為4%的鹽溶液中，浸泡30min后將鹽溶液排凈；再將201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為9%的鹽酸溶液中，鹽酸溶液的體積為201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的2倍，浸泡時(shí)間為6小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間30min。
[0082]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂5倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含6%的NaCl、4%的NaOH以及6%的Na3PO4,余量為水，將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持2h用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡24小時(shí)，溫度保持在60°C，每4小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為20min。
[0083]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為14%的NaClO溶液中，浸泡30分鐘并不斷攪拌；其中，NaClO溶液的體積為201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的3倍。
[0084]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂，水養(yǎng)備用重新裝入陰床內(nèi)，按照正常再生方法再生后水洗備用。
[0085]經(jīng)過(guò)實(shí)施例5和6處理的離子交換樹脂，投入使用后可達(dá)到工藝要求。
[0086]實(shí)施例7
[0087]DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂的復(fù)蘇:
[0088]I)將DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲?，然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0089]2)水排凈后，將DOOl強(qiáng)酸性大孔型本乙稀系陽(yáng)樹脂浸泡在8%的硫酸溶液中，硫酸溶液的體積為DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂體積的I倍，浸泡時(shí)間為5小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為5min。
[0090]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂I倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含1%的NaCl、l%的NaOH以及0.5%的Na3PO4，余量為水；將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持0.5h用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡6小時(shí)，溫度保持在30°C左右，每4小時(shí)高速攪拌一次,攪拌時(shí)間15min。
[0091]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為8%的NaClO溶液中，浸泡40分鐘并不停的攪拌；其中，NaClO溶液的體積為DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂的I倍。
[0092]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂。重新裝入陽(yáng)床內(nèi)，水養(yǎng)備用。
[0093]實(shí)施例8
[0094]201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的復(fù)蘇:
[0095]I)將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲?，然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0096]2)將經(jīng)過(guò)步驟I)處理的201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為4%的鹽溶液中，浸泡30min后將鹽溶液排凈；再將201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為7%的硫酸溶液中，硫酸溶液的體積為201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的5倍，浸泡時(shí)間為6小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間lOmin。
[0097]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂I倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含20%的NaCl、8%的NaOH以及15%的Na3PO4,余量為水，將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)201 X 7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持2h用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡40小時(shí)，溫度保持在40°C，每4小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為25min。
[0098]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為12%的NaClO溶液中，浸泡35分鐘并不斷攪拌；其中，NaClO溶液的體積為201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂的2倍。
[0099]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂，水養(yǎng)備用重新裝入陰床內(nèi)，按照正常再生方法再生后水洗備用。
[0100]實(shí)施例9
[0101]D396大孔型陰樹脂的復(fù)蘇:
[0102]I)將D396大孔型陰樹脂分批次裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲?，然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈；
[0103]2)將經(jīng)過(guò)步驟I)處理的D396大孔型陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為4%的鹽溶液中，浸泡30min后將鹽溶液排凈；再將D396大孔型陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為13%的硫酸溶液中，硫酸溶液的體積為D396大孔型陰樹脂的3倍，浸泡時(shí)間為7小時(shí)，每小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間 20min。
[0104]3)經(jīng)過(guò)步驟2)處理后，將酸液排凈，用水沖洗自排放口排出的水接近中性。然后配制D396大孔型陰樹脂3倍體積量的復(fù)蘇液，復(fù)蘇液中含15%的NaCl、10%的NaOH以及20%的Na3PO4，余量為水，將配好的復(fù)蘇液取其一半對(duì)D396大孔型陰樹脂正向流動(dòng)沖洗，沖洗速度保持0.5h用完，沖洗完后將復(fù)蘇液排凈，再將D396大孔型陰樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，浸泡15小時(shí)，溫度保持在50°C，每4小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間為28min。
[0105]4)經(jīng)過(guò)步驟3)處理后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明。將D396大孔型陰樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為18%的NaClO溶液中，浸泡60分鐘并不斷攪拌；其中，NaClO溶液的體積為D396大孔型陰樹脂的3倍。
[0106]5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，加水?dāng)嚢杵趶?fù)蘇過(guò)程中產(chǎn)生的破碎的樹脂，水養(yǎng)備用重新裝入陰床內(nèi)，按照正常再生方法再生后水洗備用。
[0107]經(jīng)過(guò)實(shí)施例7、8和9處理的離子交換樹脂，投入使用后可達(dá)到工藝要求。
[0108]硅晶圓線切割液的品質(zhì)，對(duì)線切割得到硅片的合格率有著重要的影響。因此在硅晶圓線切割液回收行業(yè)中，對(duì)回收液電導(dǎo)、色度、PH等指標(biāo)有著嚴(yán)格的要求。經(jīng)本發(fā)明的實(shí)施例處理后的凝膠型陽(yáng)樹脂顏色恢復(fù)正常，取樣檢測(cè)樹脂含水率和磨后圓球率均符合新樹脂的技術(shù)指標(biāo)，交換容量達(dá)到新樹脂的95%。凝膠型陰樹脂顏色恢復(fù)成亮黃色，取樣檢測(cè)含水率和磨后圓球率均符合新樹脂的技術(shù)指標(biāo)，交換容量達(dá)到新樹脂的93%。大孔型陰樹脂恢復(fù)成白色，取樣檢測(cè)指標(biāo)含水率達(dá)到新樹脂指標(biāo)，滲透圓球率達(dá)到正常樹脂的85%，交換容量達(dá)到正常樹脂的95%。投入使用后，陰床取樣口檢測(cè)電導(dǎo)0.8us/cm,pH10.2、色度5?10滿足工藝指標(biāo)，處理料液量接近新樹脂水平。
【權(quán)利要求】
1.一種硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將待復(fù)蘇離子交換樹脂裝入復(fù)蘇桶內(nèi)，并向其中加水?dāng)嚢?，漂除破碎的樹脂；然后將?fù)蘇桶內(nèi)的水排凈； 2)向復(fù)蘇桶中加入質(zhì)量濃度為5?15%的無(wú)機(jī)酸溶液，使待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在無(wú)機(jī)酸溶液中，去除待復(fù)蘇離子交換樹脂內(nèi)部的金屬離子； 3)將無(wú)機(jī)酸溶液排凈，用水沖洗經(jīng)步驟2)處理后的待復(fù)蘇離子交換樹脂，使排放口排出的水為中性；然后，取待復(fù)蘇離子交換樹脂體積I?5倍的復(fù)蘇液，先用一半復(fù)蘇液對(duì)待復(fù)蘇離子交換樹脂正向流動(dòng)沖洗，再將沖洗后的待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在剩余的復(fù)蘇液中，充分反應(yīng)后，將復(fù)蘇液排凈，用水沖洗至排出液澄清透明； 4)將經(jīng)步驟3)處理后的待復(fù)蘇離子交換樹脂中的水排凈，再將待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在質(zhì)量濃度為5%?20%的NaClO溶液中，浸泡2?60分鐘； 5)經(jīng)過(guò)步驟4)處理后，將NaClO溶液排凈，用水沖洗至排出液成中性，然后加水?dāng)嚢杵扑榈臉渲龠M(jìn)行水養(yǎng)，即完成離子交換樹脂的復(fù)蘇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述的待復(fù)蘇離子交換樹脂為強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂或強(qiáng)堿性陰樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述的強(qiáng)酸性陽(yáng)樹脂為001X7凝膠型強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)樹脂或DOOl強(qiáng)酸性大孔型苯乙烯系陽(yáng)樹脂；強(qiáng)堿性陰樹脂為201X7凝膠型強(qiáng)堿性苯乙烯系陰樹脂或D396大孔型陰樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述步驟2)中，若待復(fù)蘇離子交換樹脂為強(qiáng)堿性陰樹脂，則需要在加無(wú)機(jī)酸溶液前先將其轉(zhuǎn)化為氯型樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述步驟2)中，酸溶液的加入量為待復(fù)蘇離子交換樹脂體積的I?5倍，浸泡時(shí)間為4?8小時(shí),每小時(shí)攪拌一次,每次攪拌的時(shí)間為5?30min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述步驟2)中，酸溶液為鹽酸溶液或硫酸溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述步驟3)中，待復(fù)蘇離子交換樹脂浸泡在復(fù)蘇液中的時(shí)間為6?48小時(shí)，溫度保持在20?60°C，每4小時(shí)攪拌一次，每次攪拌的時(shí)間為10?30min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述步驟3)中，復(fù)蘇液由NaCl、NaOH, Na3PO4以及水組成，且NaCl的質(zhì)量濃度為I?20%、NaOH的質(zhì)量濃度為I?10%、Na3PO4的質(zhì)量濃度為0.5?20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述步驟4)中，NaClO溶液的體積為待復(fù)蘇離子交換樹脂的I?3倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅晶圓線切割液回收過(guò)程中失效離子交換樹脂再利用方法，其特征在于:所述步驟4)中，控制NaClO溶液浸泡過(guò)程的溫度不超過(guò)60°C。
【文檔編號(hào)】B01J49/00GK103464224SQ201310362927
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】李向東, 卞維真, 鄭剛, 張奶玲, 王亮 申請(qǐng)人:西安通鑫半導(dǎo)體輔料有限公司