[發(fā)明專利]一種用于非磁性材料切割在線分離回收廢砂漿的簡易系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410140498.1
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN104002390A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 姚春燕;唐晨;彭偉;裘騰威;許雪峰;王明環(huán);章巧芳
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B28D7/00
• 分類號: B28D7/00;B03C1/025
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本發(fā)明涉及非磁性材料切割技術領域中，尤其是一種用于非磁性材料切割在線分離回收廢砂漿的簡易系統(tǒng)及方法。

背景技術

目前非磁性材料（例如硅晶體）切割主要為游離磨料線鋸切割，如申請?zhí)枺?01310432552.5，發(fā)明名稱為磁性磨料線鋸切割方法中國發(fā)明專利公開說明書，把切削液中的碳化硅磨料替換為一種磁性磨料，通過外磁場，將更多的磨粒帶入到切割區(qū)域內(nèi)，增加區(qū)域內(nèi)磨粒的數(shù)量，在保證切割質(zhì)量的前提下，提高切削效率。

上述加工方法所使用的砂漿的主要成分是聚乙二醇和磁性磨料，因此經(jīng)硅片切割后，產(chǎn)生的切削廢砂漿中的主要成分是聚乙二醇、磁性磨料和切削硅錠時產(chǎn)生的硅粉。由于，在切割加工生產(chǎn)硅片的過程中會產(chǎn)生大量的切割加工的廢砂漿，若處理不當，直接排放，會造成巨大且不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)境污染。若采用適當?shù)姆椒ǎ瑢U砂漿中的聚乙二醇、硅粉和磁性磨料分離出來，重新利用，這樣就能避免大量的浪費和嚴重的環(huán)境污染，同時降低了硅片的制造成本，實現(xiàn)對廢砂漿的資源化利用。

關于分離回收硅片切割廢砂漿中聚乙二醇、硅粉和磁性磨料的方法有很多，有的方法工藝過于復雜、回收成本較高，更多的方法是在回收的過程中額外添加一定量的化學品，如穩(wěn)定劑、助濾劑、脫色劑等。雖在最后工序中進行了蒸餾移除稀釋劑，但上述化學品會留在切削液體系中。這樣會造成在后續(xù)循環(huán)使用中化學品的不斷富集，對切削液的應用性能產(chǎn)生不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有非磁性材料切割技術中廢砂漿回收成本較高、回收工藝復雜、環(huán)保性較差、不利于循環(huán)使用的不足，本發(fā)明提供一種簡化工藝、降低回收成本、提升環(huán)保性能、有利于循環(huán)使用的用于非磁性材料切割在線分離回收廢砂漿的簡易系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種用于非磁性材料切割在線分離回收廢砂漿的簡易系統(tǒng)，切割時使用的砂漿由磁性顆粒和聚乙二醇組成，所述系統(tǒng)包括廢砂漿收集池、磁性顆粒分離裝置、潔凈聚乙二醇收集池、第一固液分離器、第二固液分離器、非磁性材料屑收集箱、磁性顆粒回收箱和清水池；其中，

所述廢砂漿收集池位于非磁性材料切割裝置的切割工位下方，在所述廢砂漿收集池中設有攪拌器；在廢砂漿收集池的出口通過第一連通管與磁性顆粒分離裝置的第一入口連通，所述第一連通管上安裝第一高壓泵；

在磁性顆粒分離裝置的第一出口通過第二連通管與第一固液分離器的入口連通，所述第二連通管上安裝第二高壓泵；在磁性顆粒分離裝置的第二出口通過第三連通管與第二固液分離器的入口連通，所述第三連通管上安裝第三高壓泵；所述第一固液分離器的液體出口與潔凈聚乙二醇收集池連通，所述第一固液分離器的固體出口與非磁性材料屑收集箱連接；所述第二固液分離器的液體出口與清水池的入口連通，所述清水池的出口通過第四連通管與磁性顆粒分離裝置的第二入口連通，所述第四連通管上安裝第四高壓泵，所述第二固液分離器的固體出口與磁性顆粒回收箱連接。

進一步，所述磁性顆粒分離裝置包括兩塊通電平板和一個處理箱，所述處理箱的內(nèi)腔上下平行交錯疊放聚磁介質(zhì)層，兩塊通電平板分別位于處理箱的對側(cè)，所述兩塊通電平板之間會產(chǎn)生勻強磁場。

更進一步，所述聚磁介質(zhì)層的截面為八角星形。當然，也可以為其他形狀。

所述簡易系統(tǒng)還包括流量計，所述磁性顆粒回收箱、潔凈聚乙二醇收集池均通過原料管與切削液噴管連通，所述原料管上安裝流量計。

所述磁性顆粒分離裝置的第一出口處安裝第一閘閥，所述磁性顆粒分離裝置的第二出口處安裝第二閘閥。

一種用于非磁性材料切割在線分離回收廢砂漿的方法，所述方法包括以下步驟：

（1）利用廢砂漿收集池將非磁性材料切割后的廢砂漿進行收集，切割時使用的砂漿由磁性顆粒和聚乙二醇組成，廢砂漿收集池內(nèi)的攪拌器不停地攪拌；

（2）磁性顆粒分離裝置包括聚磁介質(zhì)層，內(nèi)部產(chǎn)生勻強磁場，磁化后的聚磁介質(zhì)層的形成高梯度磁場；

混有磁性顆粒的廢砂漿從磁性顆粒分離裝置的第一入口進入，流經(jīng)聚磁介質(zhì)層，磁性顆粒會被吸附；

（3）與此同時，磁性顆粒分離裝置的第一出口打開，處理后的廢砂漿會進入第一固液分離器中，非磁性材料屑通過第一固液分離器的固體出口排入到非磁性材料屑收集箱中，完成非磁性材料屑的回收；

同時，聚乙二醇通過第一固液分離器的液體出口，流入到潔凈聚乙二醇收集池中，實現(xiàn)聚乙二醇的回收；

（4）首先磁性顆粒分離裝置的第一入口關閉，使廢砂漿不會繼續(xù)注入至磁性顆粒分離裝置中；待磁性顆粒分離裝置中的廢砂漿通過第一出口流盡，關閉第一出口；