[發明專利]一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法

在審

• 申請號: 202110296075.9
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112978728A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 哈爾濱科友半導體產業裝備與技術研究院有限公司
• 主分類號: C01B32/28
• 分類號: C01B32/28
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 陳潤明

一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法，它屬于金剛石磨料回收領域。本發明要解決的技術問題為小顆粒金剛石回收的問題。本發明將碳化硅精磨后的金剛石磨料中加入純水，進行清洗，然后用800目方孔篩進行一級過濾得到的一級顆粒加入鹽酸溶液，攪拌反應然后再加入次氯酸鈉溶液，再次攪拌反應加入純水進行水洗、過濾，分離得到二級顆粒中加入氫氧化鈉，混合均勻后裝入不銹鋼容器中，然后進行高溫反應，然后水洗、干燥處理后，置于管式爐中，在空氣中加熱至500～800℃恒溫2～5h，得到回收的金剛石顆粒。本發明用于碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的小顆粒金剛石回收。

技術領域

本發明屬于金剛石磨料回收領域；具體涉及一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法。

背景技術

隨著工業技術的發展，世界資源面臨匱乏。發達工業國家對“二次資源”的利用十分重視，再生資源已成為有色金屬的主要原料，再生有色金屬工業已成為一個獨立的產業。隨著我國有色金屬用量的持續快速增長，其原料短缺的矛盾日趨突出，所以應大力發展有色資源的再生研究與回收工作。

在半導體行業中，會用到一些高硬度材料作為芯片的襯底，如藍寶石、碳化硅、氮化鋁等。因為是作為半導體芯片晶圓的襯底使用，對其加工質量的要求非常高，表面粗糙度要達到納米級甚至埃級。金剛石是目前發現的自然界中硬度最高的物質，廣泛應用于脆硬材料的切割、磨削及鉆孔等加工，如、半導體晶體、石材、陶瓷、硬質合金等。金剛石研磨一般是倒數第二道加工工序，該工序不僅要求效率快，而且要求表面粗糙度低，且不能有深劃傷，這樣在最后的拋光工序中，才能有更高的良率。現有的金剛石研磨液在加工上述高硬材料后往往會被當做廢物來排放。現有的技術對研磨廢料的后序處理中，只能回收部分顆粒較大的金剛石，對顆粒較小的金剛石則無法回收，只能在后序廢棄物處理工序中被浪費。

發明內容

本發明目的是提供了一種對小顆粒金剛石有效回收的碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法。

本發明通過以下技術方案實現：

一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法，包括如下步驟：

步驟1、將碳化硅精磨后的金剛石磨料中加入純水，進行清洗，然后用800目方孔篩進行一級過濾，得到一級顆粒，待用；

步驟2、將步驟1得到的一級顆粒加入鹽酸溶液，攪拌反應2～5h后，然后再加入次氯酸鈉溶液，再次攪拌反應5～10h后，加入純水進行水洗、過濾，分離得到浸出液、二級顆粒，待用；

步驟3、按照質量比為1:1～5將步驟2得到的二級顆粒中加入氫氧化鈉，混合均勻后裝入不銹鋼容器中，然后進行高溫反應，反應后冷卻至室溫，得到混合物，待用；

步驟4、將步驟3得到的混合物加入純水進行水洗，直到溶液的pH為7，然后將混合溶液打入壓濾機，進行固液分離，得到三級顆粒，待用；

步驟5、將步驟4得到的三級顆粒干燥處理后，置于管式爐中，在空氣中加熱至500～800℃恒溫2～5h，得到回收的金剛石顆粒。

本發明所述的一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法，步驟1中碳化硅精磨后的金剛石磨料和純水的質量比為1:5～8。

本發明所述的一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法，步驟2中鹽酸溶液的濃度為20～30wt％，次氯酸鈉溶液濃度為30～40wt％，一級顆粒、鹽酸溶液、次氯酸鈉溶液的質量比為1:5～8:0.7～1。

本發明所述的一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法，步驟2中攪拌反應轉速為30～80r/min。

本發明所述的一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法，步驟2中用800目方孔篩進行過濾。

本發明所述的一種碳化硅精磨后的金剛石磨料資源的回收方法，步驟3中高溫反應的反應溫度500～800℃，反應時間10～15h。