[發(fā)明專(zhuān)利]一種藍(lán)寶石用拋光廢漿中的碳化硼回收利用的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310007887.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103072989A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉光;郭大為;孫洪亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 煙臺(tái)同立高科新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B31/36
• 分類(lèi)號(hào): C01B31/36
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳化硼廢物回收利用方法，具體涉及一種藍(lán)寶石用拋光廢漿中的碳化硼回收利用的方法。

背景技術(shù)

藍(lán)寶石材料（主要成分氧化鋁）應(yīng)用非常廣泛，廣泛的應(yīng)用于紅外軍事裝置、衛(wèi)星空間技術(shù)、高強(qiáng)度激光的窗口材料。成為實(shí)際應(yīng)用的半導(dǎo)體GaN/Al203發(fā)光二極管(LED)、大規(guī)模集成電路SOI和SOS及超導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)薄膜等最為理想的襯底材料。用于民用航天、軍工等，如透波窗口、整流罩、光電窗口、護(hù)板等部件。軍用光電設(shè)備，如：光電吊艙、光電跟蹤儀、紅外警戒系統(tǒng)、潛艦光電桅桿等；藍(lán)寶石晶體在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，如條碼掃描儀的掃描窗口，永不磨損型雷達(dá)表的表蒙，紡織工業(yè)的纖維導(dǎo)絲器，照相機(jī)外護(hù)鏡頭等。

拋光工序是藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，關(guān)系到最終產(chǎn)品的光潔度，進(jìn)而影響基板的性能，目前國(guó)內(nèi)廠家一般采用國(guó)標(biāo)型號(hào)為W10、W7、W5的碳化硼粉體為主進(jìn)行拋光。尤其是隨著LED產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，藍(lán)寶石相應(yīng)得到高速發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國(guó)藍(lán)寶石產(chǎn)生的拋光廢漿量高達(dá)3000多噸，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)回收處理的企業(yè)，廢料只能丟棄。藍(lán)寶石加工廠企業(yè)產(chǎn)生的廢漿得不到及時(shí)處理，給企業(yè)和環(huán)境保護(hù)造成極大的壓力。

廢漿是藍(lán)寶石加工過(guò)程中產(chǎn)的危險(xiǎn)廢物，其主要成分為碳化硼和油性有機(jī)物質(zhì)，均屬于不可再生資源，碳化硼是高能耗產(chǎn)業(yè)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1噸碳化硼原料，需消耗50000度電，如果藍(lán)寶石用拋光廢漿能夠回收利用，不僅可大幅度減少藍(lán)寶石加工企業(yè)對(duì)碳化硼的消耗量，而且可大幅度降低藍(lán)寶石加工的生產(chǎn)成本，不產(chǎn)生二次污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種藍(lán)寶石用拋光廢漿中的碳化硼回收利用的方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中藍(lán)寶石用拋光廢漿國(guó)內(nèi)沒(méi)有回收處理的企業(yè)及合理的處理方法，廢料只能丟棄，藍(lán)寶石加工廠企業(yè)產(chǎn)生的廢漿得不到及時(shí)處理，給企業(yè)和環(huán)境保護(hù)造成極大的壓力的缺陷。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種藍(lán)寶石用拋光廢漿中的碳化硼回收利用的方法，包括以下步驟：

步驟1，將主要成分是油性有機(jī)物質(zhì)和碳化硼的混合液及氧化鋁粉的廢漿與降粘劑按照質(zhì)量百分比為2.5:10～5.8:10進(jìn)行攪拌，制得懸浮液，然后進(jìn)行固液分離得到一級(jí)懸浮液和一級(jí)固體顆粒；所述一級(jí)懸浮液的主要成分為油性有機(jī)物質(zhì)、氧化鋁粉及降粘劑，一級(jí)固體顆粒的主要成分為碳化硼粉末、氧化鋁粉和油性有機(jī)物質(zhì)；

步驟2，將步驟1得到的一級(jí)固體顆粒加入降粘劑，所述降粘劑和一級(jí)固體顆粒按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)比2.2:1～2.7:1進(jìn)行攪拌，制得懸浮液，然后進(jìn)行固液分離得到二級(jí)懸浮液和二級(jí)固體顆粒；所述二級(jí)懸浮液的主要成分為降粘劑和油性有機(jī)物質(zhì)，返回步驟1利用;所述二級(jí)固體顆粒的主要成分為碳化硼和氧化鋁粉；

步驟3，將步驟2得到的二級(jí)固體顆粒加水?dāng)嚢柚频脩腋∫海缓筮M(jìn)入超聲波清洗機(jī)清洗，徹底將裹附在碳化硼表面的氧化鋁粉分離；

步驟4，步驟3中經(jīng)過(guò)超聲波清洗后的懸浮液被進(jìn)行旋流分離，得到氧化鋁粉懸浮液和碳化硼懸浮液，85%以上的氧化鋁粉進(jìn)入懸浮液，碳化硼懸浮液還有少于15%的氧化鋁粉；

步驟5，將步驟4得到氧化鋁粉懸浮液廢棄；

步驟6，將步驟4得到的碳化硼懸浮液通過(guò)磁槽或酸洗除鐵；

步驟7，將步驟6除鐵后的懸浮液進(jìn)行離心分離、離心水洗、離心分離，然后得到氧化鋁粉含量＜0.5%的固體顆粒；

步驟8，在步驟7得到的固體顆粒加入氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液進(jìn)行堿洗除去絕大部分氧化鋁粉體；所述氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液與固體顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1:5～10:1；

步驟9，經(jīng)步驟8堿洗后的懸浮液加酸調(diào)整pH值到7.1～7.5，加水調(diào)整到固體顆粒占5～20%，采用沉降分級(jí)或溢流分級(jí)，分級(jí)出型號(hào)為W7和W5的碳化硼粉體懸浮液；

步驟10，對(duì)W7和W5的碳化硼懸浮液在濾網(wǎng)式離心分離機(jī)中進(jìn)行固液分離，先分離液體，再進(jìn)行離心水洗，得到固體顆粒；所述懸浮液主要成分為碳化硼、氯化鈉和/或氯化鉀，所述固體顆粒的主要成分為碳化硼粉體；離心水洗3次；

步驟11，將步驟10得到的固體顆粒依次進(jìn)行烘干，最后得到W7和W5的碳化硼粉體。

本發(fā)明的有益效果是：該方法可以使得廢物中的碳化硼的回收率達(dá)70%以上，并且回收成本低，二次污染小，使得藍(lán)寶石加工廠企業(yè)產(chǎn)生的廢漿得到及時(shí)處理成為可能，且可以減少給企業(yè)和環(huán)境保護(hù)造成極大的壓力。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，步驟1和步驟2中所述的降粘劑為醇類(lèi)、苯類(lèi)、酮類(lèi)中的任一種或多種混合物。