專利名稱：廢硅漿液提煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢硅漿液提煉方法，更詳細(xì)說是涉及一種從半導(dǎo)體晶片制造工程中產(chǎn)生的廢硅漿液中分別分離回收被提煉的研磨劑及切削油并再利用，進(jìn)一步地對(duì)廢硅漿液提煉過程中產(chǎn)生的所有廢水進(jìn)行提煉并再利用的廢硅漿液提煉方法。
背景技術(shù)：
最近，隨著信息通信及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為了應(yīng)對(duì)石油能源枯竭及防止地球變暖現(xiàn)象，利用太陽(yáng)熱能的產(chǎn)業(yè)受到廣泛關(guān)注，對(duì)硅晶片的需求呈現(xiàn)急劇增加的趨勢(shì)。一般來說，硅晶片通過向硅錠(silicon ingot)供給切削油和研磨劑并由線鋸 (wire saw)切削制造。此外，被切削的硅晶片在粘貼有切削油及研磨劑中混合有切削粉末 (saw dust)的廢硅漿液的狀態(tài)下，通過清洗過程制造成太陽(yáng)能電池用硅晶片，或是經(jīng)過研磨、蝕刻及清洗工程等制造成半導(dǎo)體用硅晶片。當(dāng)前，半導(dǎo)體用硅晶片制造時(shí)使用的切削油由混合石蠟系油(80 90 % )、水、 表面活性劑、分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑等的物質(zhì)構(gòu)成，該切削油起到使研磨劑均勻進(jìn)入到線鋸 (wire saw)的線繩和硅錠(silicon ingot)之間，并冷卻切削過程中由快速的線繩牽引所產(chǎn)生的摩擦熱的作用。太陽(yáng)能電池用硅晶片為180 250μπι左右，被切削成相當(dāng)于半導(dǎo)體用硅晶片的 1/3左右的薄膜，因此無法使用包含大量石蠟系油的切削油。取而代之，使用包含80 90% 的水溶性的二甘醇(DEG)、聚乙二醇(PEG)、聚醚(PPG)等的切削油。為了減少5 30 μ m 大小的研磨劑及切削粉末沉降，繼續(xù)使用包含80 90%的水溶性的二甘醇(DEG)、聚乙二醇(PEG)、聚醚(PPG)等切削油。在該硅晶片制造過程中，從硅錠(silicon ingot)脫落的硅和從線鋸(Wire Saw) 脫落的粉末和研磨劑及切削油混合而成的廢硅漿液，將被分類為特殊環(huán)境廢棄物進(jìn)行處理?！銇碚f，廢硅漿液具有高的粘性，通過單純的物理操作很難進(jìn)行分離，其被分類為特殊廢棄物并進(jìn)行全部焚燒或掩埋處理。該處理方法在處理費(fèi)用上存在有高費(fèi)用的一面，特別是，近來該處理設(shè)備被分類為厭環(huán)境設(shè)施，存在有設(shè)施留置非常困難的問題。并且， 如果要焚燒或掩埋，存在有所排出的氣體或浸出水嚴(yán)重地污染周圍環(huán)境的問題。特別是，太陽(yáng)能電池用硅晶片的制造中使用的包含80 90%的水溶性的二甘醇、 聚乙二醇(PEG)或聚醚(PPG)等的切削油為水溶性，其再利用率為40 50%，存在有產(chǎn)生大量的廢棄物和廢水的問題。此外，密度為2. 3的硅切削粉末在切削過程中的大小為0. 1 μ m左右，其表觀密度降低，但是如果含有切削油的情況下，由于研磨劑和切削粉末被凝聚而共沉淀的現(xiàn)象，再生研磨材內(nèi)含有的切削粉較多，存在只能得到低純度的問題，由于研磨過程中產(chǎn)生的鐵粉含量較多，需要追加硝酸、氟酸清洗過程，在此過程中，存在產(chǎn)生大量的再生且無法再利用的氟酸廢水的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在如上所述的背景下提出，本發(fā)明的目的在于提供一種廢硅漿液提煉方法，從半導(dǎo)體制造工程中產(chǎn)生的廢硅漿液中，分別分離回收被提煉的研磨劑及切削油并再利用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種廢硅漿液提煉方法，對(duì)廢硅漿液提煉過程中產(chǎn)生的所有廢水進(jìn)行清洗并再利用。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一形態(tài)的廢硅漿液提煉方法，包括分離廢硅漿液中包含的固形物和切削油的步驟；將分離出的固形物與水混合的步驟；從固形物和水混合的漿液中分離研磨劑和廢水，將分離出的研磨劑制造成被提煉的研磨劑粉末的步驟。根據(jù)本發(fā)明的附加形態(tài)的廢硅漿液提煉方法，包括將去除磁力成分雜質(zhì)的廢硅漿液中的一部分投放到第一分離機(jī)，在第一分離機(jī)中分離第一固形物和第一切削油的步驟；將分離出的第一切削油與未使用的其余的廢硅漿液混合的步驟；將混合的第一切削油和廢硅漿液投放到第二分離機(jī)，在第二分離機(jī)中分離第二固形物和第二切削油的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一附加形態(tài)的廢硅漿液提煉方法，包括將固形物和水混合的漿液投放到第三分離機(jī)，在第三分離機(jī)中分離研磨劑和廢水的步驟；將分離出的研磨劑與水混合的步驟；向研磨劑和水混合的漿液施加震動(dòng)，去掉研磨劑表面附著的切削粉末的清洗步驟；將通過清洗步驟的研磨劑投放到第四分離機(jī)，在第四分離機(jī)中按大小分離的步驟； 去除分離出的研磨劑中含有的水的步驟；干燥去除水的研磨劑的步驟。根據(jù)本發(fā)明的又一附加形態(tài)的廢硅漿液提煉方法，包括將分離出的切削油與活性炭粉末混合的步驟；將混合的切削油和活性炭粉末投放到第五分離機(jī)，在第五分離機(jī)中分離切削油的步驟；蒸發(fā)分離出的切削油中含有的水的步驟。根據(jù)本發(fā)明的追加的形態(tài)的廢硅漿液提煉方法，還包括在分離出的廢水中混合活性炭粉末和預(yù)涂布漿液的步驟；將混合的廢水和活性炭粉末和預(yù)涂布漿液投放到第六分離機(jī)，在第六分離機(jī)中分離被提煉的水和固形物的步驟。根據(jù)如上所述的構(gòu)成，本發(fā)明的廢硅漿液提煉方法具有能夠回收被提煉的切削油和被提煉的研磨劑粉末的有用效果。并且，本發(fā)明的廢硅漿液提煉方法能夠回收切削油原料，能夠得到適合于切削硅錠的大小的再生研磨材，具有防止硅晶片的切削面被扭曲、彎曲等，防止硅晶片品質(zhì)降低的有用效果。并且，本發(fā)明的廢硅漿液提煉方法中包括廢水提煉步驟，具有減少?gòu)U水排出量，減少?gòu)U水的化學(xué)性氧氣需求量，減少?gòu)U水處理負(fù)荷的有用效果。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的廢硅漿液提煉裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的固形物和切削油分離部100的實(shí)施例。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的研磨劑提煉及研磨劑粉末生成部200的實(shí)施例。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的切削油提煉部300的實(shí)施例。圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的廢水提煉部400的實(shí)施例。
圖6是表示根據(jù)圖1的廢硅漿液提煉裝置的廢硅漿液提煉方法的工程流程圖。圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的研磨劑提煉方法的工程流程圖。圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的切削油提煉方法的工程流程圖。圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的廢水提煉方法的工程流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，為了本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易理解并實(shí)施，參照附圖以及記載追加的形態(tài)的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行說明。在本說明書中，廢硅漿液是從硅錠(silicon ingot)或線鋸(Wire Saw)脫落的切削粉末、研磨劑和切削油混合的混合物。固形物是包含通過磁力成分雜質(zhì)去除工程的廢硅漿液投放到分離機(jī)，通過分離機(jī)中分離切削油的工程得到的飽含切削粉末和研磨劑的混合物，或是廢水再循環(huán)過程中分離排出的混合物。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的廢硅漿液提煉裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的固形物和切削油分離部100，圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的研磨劑提煉及研磨劑粉末生成部200，圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的切削油回收部310及切削油基礎(chǔ)油提煉部320，圖 5是表示根據(jù)本發(fā)明的廢水提煉部400的實(shí)施例。首先，如圖1所示，本實(shí)施例中的廢硅漿液提煉裝置大體上包括固形物和切削油分離部100、研磨劑提煉及研磨劑粉末生成部200、切削油回收部310、切削油基礎(chǔ)油提煉部 320及廢水提煉部400。固形物和切削油分離部100固形物和切削油分離部100是從廢硅漿液中分離固形物和切削油的裝置。如圖2 所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，固形物和切削油分離部100包括第一攪拌機(jī)111、磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)112、加熱攪拌箱113、第一分離機(jī)114、切削油保管箱115、第二攪拌機(jī) 116及第二分離機(jī)117。第一攪拌機(jī)111在投放廢硅漿液時(shí)，將其充分地?cái)嚢?0分鐘以上，使被沉淀的固形物均勻地混合。第一攪拌機(jī)111中得到攪拌的廢硅漿液由抽泵(圖中未示出)傳送給磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)112。為了降低廢硅漿液的粘度，在向磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī) 112移送的過程中，利用預(yù)熱熱交換機(jī)(圖中未示出)將廢硅漿液預(yù)熱例如30°C以上、50°C 以下。磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)112去除與鐵粉一同凝聚的硅塊。磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)112被配置為在內(nèi)部安裝電磁鐵或永久磁鐵，通過控制電流或分離磁鐵來排出鐵粉。為了較好地排出鐵粉，磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)112中可以安裝攪拌機(jī)，或是使用吸附旋轉(zhuǎn)的磁鐵表面的鐵粉，安裝刀片排出被切削的鐵粉并繼續(xù)過濾的多種裝置。加熱攪拌箱113將去除磁力成分雜質(zhì)的廢硅漿液加熱30°C以上、50°C以下并進(jìn)行攪拌，降低廢硅漿液的粘度并防止其沉淀。加熱攪拌箱113被配置為安裝電平開關(guān)或電平控制器，在廢硅漿液溢滿或空箱的情況下，防止抽泵啟動(dòng)。加熱攪拌箱113由蒸汽、電流、溫水等多種熱源進(jìn)行加熱，分別安裝溫度傳感器及溫度控制閥和用于順暢地去除冷凝水的蒸汽疏水閥(steam trap)使用，或是安裝一個(gè)溫度控制(Control)閥和一個(gè)蒸汽疏水閥使用。為了減少加熱攪拌箱113中加熱的時(shí)間，在從磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)112向加熱攪拌箱113移送的過程中，利用熱交換機(jī)(圖中未示出)預(yù)熱廢硅漿液。通過向熱交換機(jī)和加熱攪拌箱113供給熱源，將廢硅漿液加熱30°C以上、50°C以下，以降低廢硅漿液的粘度。第一分離機(jī)114中投放加熱攪拌箱113中儲(chǔ)存的去除磁力成分雜質(zhì)的廢硅漿液的一部分，分離為第一固形物和第一切削油。第一分離機(jī)114被配置為由壓濾機(jī)或離心分離機(jī)構(gòu)成。作為一例，離心分離機(jī)是能夠去除1 μ m以上、IOmm以下大小，并處理固形物的濃度占據(jù)1 50(%)的廢硅漿液的離心分離機(jī)。在該離心分離機(jī)中，螺桿低速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，排出由離心力移動(dòng)到壁面的固形物，離心力相對(duì)地較少作用的切削粉末和切削油被堆積在分離機(jī)內(nèi)后溢出。為了根據(jù)廢硅漿液的溫度、濃度、粘度而改變速度，離心分離機(jī)中分別在轉(zhuǎn)子和螺桿安裝電機(jī)和反相器和控制器(controller)使用。切削油保管箱115保管從第一分離機(jī)114分離的第一切削油。第二攪拌機(jī)116中投放切削油保管箱115中保管的第一切削油和加熱攪拌箱113中儲(chǔ)存的去除磁力成分雜質(zhì)的廢硅漿液的其余一部分，進(jìn)行攪拌并制造切削油漿液。作為一例，為了降低混合物的粘度，第二攪拌機(jī)116通過蒸汽、電流、溫水等多種熱源進(jìn)行加熱。并且，第二攪拌機(jī)116被配置為投放再循環(huán)的水。第二分離機(jī)117從第二攪拌機(jī)116中投放切削油漿液，分離為第二固形物和第二切削油。作為一例，第二分離機(jī)117被配置為包括預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)和濁度計(jì)和預(yù)涂布漿液箱。預(yù)涂布漿液例如是被混合成固形物的量為預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat fi 1 ter)的過濾室容積的30 %以上、70 %以下，切削油的濃度為30 %以上、50 %以下的漿液。該預(yù)涂布漿液在預(yù)涂布漿液箱中制造并供給到預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)。預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)只將供給的預(yù)涂布漿液中包含的大粒子的一部分涂布到過濾機(jī)表面，小的例子逐漸地堵住大粒子之間并形成預(yù)涂布。預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)在從第二攪拌機(jī)116以一定的壓力、一定的時(shí)間供給切削油漿液時(shí)，隨后從預(yù)涂布漿液箱以預(yù)先設(shè)定的壓力和時(shí)間向預(yù)涂布過濾機(jī) (precoat filter)供給預(yù)涂布漿液。當(dāng)反復(fù)數(shù)次執(zhí)行該過程時(shí)，固形物被殘留于預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)，切削油則被通過。作為一例，還執(zhí)行將50°C以上的熱的壓縮熱空氣供給10分鐘，加熱預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)中殘留的切削油并排出的熱空氣加壓工程。當(dāng)該工程結(jié)束時(shí)，從預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)分離固形物。從預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)排出的切削油，在由濁度計(jì)檢測(cè)的結(jié)果未達(dá)到設(shè)定的濁度時(shí)，將再傳送到第二攪拌機(jī)116并循環(huán)。相反，達(dá)到設(shè)定的濁度的切削油將保管到切削油保管箱(圖4的標(biāo)號(hào)311)。在圖1中，研磨劑提煉及研磨劑粉末生成部200是從固形物和切削油分離機(jī)100 中分離的第一、第二固形物中按大小分離研磨劑，并制造被提煉的研磨劑粉末的裝置。如圖 3所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，研磨劑提煉及研磨劑粉末生成部200被配置為包括第一混合機(jī)211、磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)212、第三分離機(jī)213、第二混合機(jī)214、清洗機(jī)215、第四分離機(jī)216、網(wǎng)式過濾機(jī)217 (screen filter)、脫水機(jī)218、干燥機(jī)219及移送部220。第一混合機(jī)211是將從固形物和切削油分離部100的第一、二分離機(jī)114、117分 7離并供給的第一、第二固形物與例如50°C以上、70°C以下的水混合并制造水漿液的裝置。 第一混合機(jī)211包括攪拌機(jī)和水位檢測(cè)傳感器，其被使用于將水和固形物的混合比混合成 2 1以上，融化固形物中含有的切削油。磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)212使第一混合機(jī)211中融化有殘留的切削油的水漿液通過，去除與鐵粉凝聚的異物質(zhì)(例如，硅)。磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)212被配置為在內(nèi)部安裝電磁鐵或永久磁鐵，通過控制電流或分離磁鐵來排出鐵粉。為了較好地排出鐵粉，磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)212中可以安裝攪拌機(jī)，或是可以使用在旋轉(zhuǎn)的磁鐵表面安裝過濾網(wǎng)，與鐵粉同時(shí)排出并連續(xù)過濾的多種裝置。第三分離機(jī)213從去除磁力成分雜質(zhì)的水漿液中分離研磨劑，并分離去除其余異物質(zhì)。作為一例，第三分離機(jī)213被配置為300 600rpm離心分離機(jī)，在離心分離機(jī)中，與水一同排出切削粉末，被離心分離的漿液再傳送到第一混合機(jī)211，直至切削粉末含量達(dá)到基準(zhǔn)值(例如，0.5%)以下。其中，離心分離機(jī)根據(jù)其旋轉(zhuǎn)速度，在600rpm時(shí)，與水一同排出3 μ m以內(nèi)的切削粉末，在400rpm時(shí)，與水一同排出5 μ m以內(nèi)的切削粉末。第二混合機(jī)214包括攪拌機(jī)和水位監(jiān)測(cè)傳感器，例如，被使用于將50°C以上、70°C 以下的水和從第三分離機(jī)213分離的研磨劑按照5 2的比率混合。清洗機(jī)215是向在第二混合機(jī)214中研磨劑和水混合的漿液中接入震動(dòng)，去掉研磨劑表面附著的切削粉末，并與水一同排出的裝置。作為一例，清洗機(jī)215被配置為超聲波清洗機(jī)、利用清洗刷的機(jī)械式清洗機(jī)等。第四分離機(jī)216是將通過清洗過程得到的研磨劑按大小分離的裝置。第四分離機(jī) 216被配置為包括分給箱、水箱、多個(gè)螺旋閥、流量計(jì)及溢流嘴(overflow nozzle)。向分給箱的下部供給的研磨劑在水箱的水通過流量計(jì)和螺旋閥供給到分給箱時(shí)，相對(duì)大的研磨劑粒子被沉淀到下部，有效的大小的研磨劑被浮游，小的大小的研磨劑被浮上，并通過安裝有具有3μπι以上、5μπι以下的網(wǎng)的過濾機(jī)的溢流嘴(overflow nozzle)排出到分給箱外面。 分給箱內(nèi)部側(cè)面被配置為安裝永久磁鐵，以去除磁力成分雜質(zhì)。在分給箱內(nèi)部，按照從上部為小的大小的研磨劑，到下部為大的研磨劑的順序得到分離。網(wǎng)式過濾機(jī)217去除在第四分離機(jī)216中也未被分離而凝聚的例如20 μ m以上的研磨劑。脫水機(jī)218去除從第四分離機(jī)216并排出的研磨劑中含有的水。脫水機(jī)218被配置為安裝有200 400柵網(wǎng)(mesh)濾布的壓濾機(jī)。干燥機(jī)219干燥脫水機(jī)218中去除水的研磨劑。干燥機(jī)219被配置為供給蒸汽的研磨劑螺桿干燥機(jī)。螺桿干燥機(jī)通過螺桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，混合、解散研磨劑，使其與寬面積的熱傳遞面積接觸而蒸發(fā)干燥水。在干燥過程中，通過水分計(jì)檢測(cè)水分含量，調(diào)節(jié)蒸汽壓力和供給量，使其達(dá)到一定量以內(nèi)，或是加減研磨劑供給量或調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)速度，以調(diào)節(jié)研磨劑內(nèi)的水分含量。移送部220將干燥機(jī)219中得到干燥的研磨劑粉末移送到回收裝置。移送部220 被配置為傳送機(jī)(conveyer)，在傳送機(jī)(conveyer)中安裝電磁鐵鐵粉去除機(jī)的情況下，去除研磨劑粉末中含有的鐵粉，以粉末狀態(tài)回收到切削粉末的含量具有Ippm的純度的研磨劑。切削油回收部310及切削油基礎(chǔ)油提煉部320在圖1中，切削油回收部310是回收固形物和將從切削油分離部100分離出的石蠟系油作為基礎(chǔ)油包含的切削油的裝置，切削油基礎(chǔ)油提煉部320是提煉將水溶性二甘醇 (DEG)、聚乙二醇(PEG)或聚醚(PPG)作為基礎(chǔ)油包含的切削油的裝置。如圖4所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，切削油回收部310被配置為包括切削油保管箱311、蒸發(fā)機(jī)312及已提煉切削油保管箱313，切削油基礎(chǔ)油提煉部320被配置為包括第三混合機(jī)321、第五分離機(jī) 322、蒸發(fā)機(jī)323及已提煉切削油基礎(chǔ)油保管箱324。切削油保管箱311保管從第二分離機(jī)117分離并排出的切削油中，由濁度計(jì)檢測(cè)的結(jié)果達(dá)到設(shè)定的濁度的切削油。蒸發(fā)機(jī)312蒸發(fā)從切削油保管箱311供給的切削油中含有的水。蒸發(fā)機(jī)312被配置為由蒸汽加熱的水蒸發(fā)機(jī)。在蒸發(fā)過程中，通過水分計(jì)檢測(cè)水分含量，調(diào)節(jié)蒸汽壓力和供給量，使其達(dá)到一定量以內(nèi)，或是加減調(diào)節(jié)切削油供給量，以調(diào)節(jié)切削油內(nèi)的水分含量。已提煉切削油保管箱313保管從蒸發(fā)機(jī)312排出的被提煉的切削油。第三混合機(jī)321將從切削油保管箱311供給的切削油與活性炭粉末混合?；钚蕴糠勰┪角邢饔椭泻械奶砑觿绫砻婊钚詣?、分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑。第五分離機(jī)322分離第三混合機(jī)321中混合的切削油和活性炭粉末。第五分離機(jī) 322被配置為預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)。在預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)中，吸附添加劑，例如表面活性劑、分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑的粉末活性炭被過濾，分離作為切削油原料的水溶性二甘醇(DEG)、聚乙二醇(PEG)或聚醚(PPG)。蒸發(fā)機(jī)323蒸發(fā)從第五分離機(jī)322 供給的切削油中含有的水。蒸發(fā)機(jī)323被配置為由蒸汽加熱的水蒸發(fā)機(jī)。在蒸發(fā)過程中， 通過水分計(jì)檢測(cè)水分含量，調(diào)節(jié)蒸汽壓力和供給量，使其達(dá)到一定量以內(nèi)，或是加減調(diào)節(jié)切削油供給量，以調(diào)節(jié)切削油內(nèi)的水分含量。已提煉切削油基礎(chǔ)油保管箱3M保管從蒸發(fā)機(jī) 323排出的被提煉的切削油基礎(chǔ)油。廢水提煉部400在圖1中，廢水提煉部400是提煉研磨劑提煉及研磨劑粉末生成部200中產(chǎn)生的所有廢水的裝置。如圖5所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，廢水提煉部400被配置為包括預(yù)涂布漿液保管箱411、廢水保管箱412、第六分離機(jī)413及已提煉水保管箱414。預(yù)涂布漿液保管箱411儲(chǔ)存預(yù)涂布漿液。其中，預(yù)涂布漿液是將從第六分離機(jī)413 排出的固形物和再循環(huán)水和活性炭粉末混合而制造的漿液。廢水保管箱412保管研磨劑提煉及研磨劑粉末生成部200中產(chǎn)生的廢水，以及作為一例，從第六分離機(jī)413排出的廢水中，由濁度計(jì)檢測(cè)的結(jié)果未達(dá)到設(shè)定的濁度的廢水。第六分離機(jī)313從預(yù)涂布漿液保管箱411供給到預(yù)涂布漿液，從廢水保管箱412 供給到廢水，分離再循環(huán)水和固形物。作為一例，第六分離機(jī)413被配置為包括預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)和濁度計(jì)。從第六分離機(jī)413分離排出的固形物的一部分被使用于制造預(yù)涂布漿液，其余被作為水泥制造用能源使用。已提煉水保管箱414儲(chǔ)存從第六分離機(jī)413供給的被提煉的水。已提煉水保管箱 414中儲(chǔ)存的再循環(huán)水是由濁度計(jì)檢測(cè)的結(jié)果達(dá)到設(shè)定的濁度的水，其被作為廢硅漿液提煉用水再使用。圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的廢硅漿液提煉裝置的廢硅漿液提煉方法的工程流程圖。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的廢硅漿液提煉方法，其大體上包括從廢硅漿液中分離固形物的切削油的步驟SlO ；從固形物提煉研磨劑，并制造被提煉的研磨劑粉末的步驟S20 ；提煉切削油基礎(chǔ)油的步驟S30 ；提煉從提煉研磨劑的步驟開始產(chǎn)生的廢水的步驟S40。首先對(duì)分離固形物和切削油的步驟SlO進(jìn)行說明，將廢硅漿液投放到攪拌機(jī)S11。 為了調(diào)節(jié)攪拌機(jī)中投放的廢硅漿液的粘度，向攪拌機(jī)投放切削油或水，與廢硅漿液混合攪拌 S13。隨后，利用抽泵將廢硅漿液從攪拌機(jī)移送到磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)。在磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)中去除廢硅漿液中含有的磁力成分雜質(zhì)S15。為了降低廢硅漿液的粘度，在向磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)移送的過程中，利用預(yù)熱熱交換機(jī)(圖中未示出)將廢硅漿液預(yù)熱為例如30°C以上、50°C以下。作為一例，在本發(fā)明的廢硅漿液提煉方法中，可以從將磁力成分去除用過濾機(jī)中去除磁力成分雜質(zhì)的廢硅漿液再投放到攪拌機(jī)的步驟Sll開始再次反復(fù)執(zhí)行。隨后，分離去除磁力成分雜質(zhì)的廢硅漿液中包含的第一固形物和第一切削油S17。 根據(jù)本發(fā)明的特征性的形態(tài)，步驟S17是將去除磁力性雜質(zhì)的廢硅漿液中的一部分投放到第一分離機(jī)，在第一分離機(jī)中分離第一固形物和第一切削油的步驟。作為一例，第一分離機(jī)被配置為壓濾機(jī)或離心分離機(jī)。作為一例，離心分離機(jī)是是能夠去除Iym以上、IOmm以下大小，并處理固形物的濃度占據(jù)1 50(% )的廢硅漿液的離心分離機(jī)。在該離心分離機(jī)中，螺桿低速進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，排出由離心力移動(dòng)到壁面的固形物， 離心力相對(duì)地較少作用的切削粉末和切削油堆積在分離機(jī)內(nèi)后溢出。為了根據(jù)廢硅漿液的溫度、濃度、粘度而改變速度，離心分離機(jī)中分別在轉(zhuǎn)子和螺桿安裝電機(jī)和反相器和控制器 (controller)使用。隨后，將步驟S17中分離出的第一切削油與步驟S17中未使用的其余廢硅漿液混合，在攪拌機(jī)中制造切削油漿液S18。將切削油和廢硅漿液混合的切削油漿液投放到第二分離機(jī)，在第二分離機(jī)中分離第二固形物和第二切削油S19。作為一例，第二分離機(jī)被配置為包括預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)和濁度計(jì)和預(yù)涂布漿液箱。預(yù)涂布漿液例如是被混合成固形物的量為預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter) 的過濾室容積的30%以上、70%以下，切削油的濃度為30%以上、50%以下的漿液。該預(yù)涂布漿液在預(yù)涂布漿液箱中制造并供給到預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter) 0預(yù)涂布過濾機(jī) (precoat filter)只將供給的預(yù)涂布漿液中包含的大粒子的一部分涂布到過濾機(jī)表面，小的粒子逐漸地堵住大粒子之間并形成預(yù)涂布。預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)在從攪拌機(jī)以一定的壓力、一定的時(shí)間供給切削油漿液時(shí)，從預(yù)涂布漿液箱以預(yù)先設(shè)定的壓力和時(shí)間向預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter) 供給預(yù)涂布漿液。當(dāng)反復(fù)數(shù)次執(zhí)行該過程時(shí)，固形物被殘留于預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)，切削油則被通過。作為一例，還執(zhí)行將50°C以上的熱的壓縮熱空氣供給10分鐘， 加熱預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)中殘留的切削油并排出的熱空氣加壓工程。當(dāng)該工程結(jié)束時(shí)，從預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)分離固形物。從預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)排出的切削油，在由濁度計(jì)檢測(cè)的結(jié)果未達(dá)到設(shè)定的濁度時(shí)，將再傳送到攪拌機(jī)并循環(huán)。相反，達(dá)到設(shè)定的濁度的切削油將保管到切削油
保管箱。以下，對(duì)從固形物提煉研磨劑并制造被提煉的研磨劑粉末的步驟S20進(jìn)行說明， 在步驟S17、S19中分離出的固形物傳送到第一混合機(jī)，在第一混合機(jī)中，將固定物與例如500C以上、70°C以下的水混合并制造水漿液S21。第一混合機(jī)包括攪拌機(jī)和水位檢測(cè)傳感器，其被使用于將水和固形物的混合比混合成2 1以上，融化固形物中含有的切削油。隨后，從固形物和水混合的水漿液中去除磁力成分雜質(zhì)S23，從去除磁力成分雜質(zhì)的水漿液中分離研磨劑，制造被提煉的研磨劑粉末S25。以下，參照?qǐng)D7至圖9對(duì)分離研磨劑并制造被提煉的研磨劑粉末的步驟S25，提煉切削油基礎(chǔ)油的步驟S30，提煉從提煉研磨劑的步驟開始產(chǎn)生的廢水的步驟S40進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的研磨劑提煉及研磨劑粉末制造方法的工程流程圖。將第一混合機(jī)(圖6的步驟S2!3)中混合的水漿液投放到第三分離機(jī)，在第三分離機(jī)中分離研磨劑S251。作為一例，第三分離機(jī)被配置為300 600rpm離心分離機(jī)，在離心分離機(jī)中，與水一同排出切削粉末，被離心分離的漿液再傳送到圖6的步驟S21中前述的第一混合機(jī)，直至切削粉末含量達(dá)到基準(zhǔn)值(例如，0.5%)以下。其中，離心分離機(jī)根據(jù)其旋轉(zhuǎn)速度，在600rpm時(shí)，與水一同排出3 μ m以內(nèi)的切削粉末，在400rpm時(shí)，與水一同排出 5μπι以內(nèi)的切削粉末。隨后，分離出的研磨劑被傳送到第二混合機(jī)，在第二混合機(jī)中，將研磨劑和例如 50°C以上、70°C以下的水混合并制造漿液S252。其中，第二混合機(jī)包括攪拌機(jī)和水位監(jiān)測(cè)傳感器，其被使用于將水和被分離的研磨劑按照5 2的比率混合。隨后，將研磨劑和水混合的漿液移送到磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)。在磁力成分雜質(zhì)去除用過濾機(jī)中，去除漿液中含有的與鐵粉一同凝聚的異物質(zhì)(例如，硅)S253。在步驟S253后，漿液再被投放到第二混合機(jī)，并從步驟S252開始再次反復(fù)執(zhí)行。隨后，在清洗機(jī)中，向去除磁力成分雜質(zhì)的水漿液接入震動(dòng)，去掉研磨劑表面附著的切削粉末，并與水一同排出S2M。作為一例，清洗機(jī)被配置為超聲波清洗機(jī)、利用清洗刷的機(jī)械式清洗機(jī)等。隨后，將通過清洗步驟S2M的研磨劑投放到第四分離機(jī)，在第四分離機(jī)中按大小分離S255。第四分離機(jī)被配置為包括分給箱、水箱、多個(gè)螺旋閥、流量計(jì)及溢流嘴(overflow nozzle)。向分給箱的下部供給的研磨劑在水箱的水通過流量計(jì)和螺旋閥供給到分給箱時(shí)， 相對(duì)大的研磨劑粒子被沉淀到下部，有效的大小的研磨劑被浮游，小的大小的研磨劑被浮上，并通過安裝有具有3μπι以上、5μπι以下的網(wǎng)的過濾機(jī)的溢流嘴(overflow nozzle)排出到分給箱外面。分給箱內(nèi)部側(cè)面被配置為安裝永久磁鐵，以去除磁力成分雜質(zhì)。在分給箱內(nèi)部，按照上部為小的大小的研磨劑，到下部為大的研磨劑的順序得到分離。隨后，分離出的研磨劑被傳送到脫水機(jī)，在脫水機(jī)中，去除研磨劑中含有的水 S256。作為一例，脫水機(jī)被配置為安裝有200 400柵網(wǎng)(mesh)濾布的壓濾機(jī)。隨后，在干燥機(jī)中干燥被去除水的研磨劑S257。干燥機(jī)被配置為供給蒸汽的研磨劑螺桿干燥機(jī)。螺桿干燥機(jī)通過螺桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，混合、解散研磨劑，使其與寬面積的熱傳遞面積接觸而蒸發(fā)干燥水。在干燥過程中，通過水分計(jì)檢測(cè)水分含量，調(diào)節(jié)蒸汽壓力和供給量，使其達(dá)到一定量以內(nèi)，或是加減研磨劑供給量或調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)速度，以調(diào)節(jié)研磨劑內(nèi)的水分含量。隨后，在干燥機(jī)中得到干燥的研磨劑由移送部移送到用于回收研磨劑粉末的回收裝置。移送部被配置為傳送機(jī)(conveyer)，在傳送機(jī)(conveyer)中安裝電磁鐵鐵粉去除機(jī)的情況下，去除研磨劑粉末中含有的磁力成分雜質(zhì)S258。圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的切削油提煉方法的工程流程圖。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的切削油基礎(chǔ)油提煉方法，由在蒸發(fā)機(jī)中蒸發(fā)圖6的步驟 S19中分離的切削油中含有的水并提煉的方法來實(shí)現(xiàn)。蒸發(fā)機(jī)被配置為由蒸汽加熱的水蒸發(fā)機(jī)。在蒸發(fā)過程中，通過水分計(jì)檢測(cè)水分含量，調(diào)節(jié)蒸汽壓力和供給量，使其達(dá)到一定量以內(nèi)，或是加減調(diào)節(jié)切削油供給量，以調(diào)節(jié)切削油內(nèi)的水分含量。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的切削油基礎(chǔ)油提煉方法，在第三混合機(jī)中將圖6的步驟S19中分離出的切削油與活性炭粉末混合S31?；钚蕴糠勰┪角邢饔椭泻械奶砑觿?， 例如表面活性劑、分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑。隨后，將混合的切削油和活性炭粉末投放到第五分離機(jī)，在第五分離機(jī)中分離切削油S32。第五分離機(jī)被配置為預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)。在預(yù)涂布過濾機(jī)(precoat filter)中，吸附添加劑，例如表面活性劑、分散劑、粘度調(diào)節(jié)劑的粉末活性炭被過濾，回收作為切削油原料的水溶性二甘醇(DEG)、聚乙二醇(PEG)或聚醚(PPG)，作為原料再使用。隨后，在蒸發(fā)機(jī)中，蒸發(fā)分離出的基礎(chǔ)油中含有的水S33，以提煉切削油基礎(chǔ)油 S33。蒸發(fā)機(jī)被配置為由蒸汽加熱的水蒸發(fā)機(jī)。在蒸發(fā)過程中，通過水分計(jì)檢測(cè)水分含量， 調(diào)節(jié)蒸汽壓力和供給量，使其達(dá)到一定量以內(nèi)，或是加減調(diào)節(jié)切削油供給量，以調(diào)節(jié)切削油內(nèi)的水分含量。圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的廢水提煉方法的工程流程圖。如圖所示，在提煉廢水的方法中，在圖6的步驟S25中分離出的廢水中混合活性炭粉末和預(yù)涂布漿液S41。將混合的廢水和活性炭粉末和預(yù)涂布漿液投放到第六分離機(jī)，在第六分離機(jī)中分離再循環(huán)水和固形物S42。其中，預(yù)涂布漿液是將從第六分離機(jī)排出的固形物和被提煉的水和活性炭粉末混合而制造的漿液。在第六分離機(jī)中排出的廢水中，由濁度計(jì)檢測(cè)的結(jié)果未達(dá)到設(shè)定的濁度的廢水， 將再次通過混合活性炭粉末和預(yù)涂布漿液的步驟S41。從第六分離機(jī)分離排出的固形物的一部分被使用于制造預(yù)涂布漿液，其余被作為水泥制造用能源使用。由濁度計(jì)檢測(cè)的結(jié)果達(dá)到設(shè)定的濁度的水，其被作為廢硅漿液提煉用水再使用。以上，參照附圖中示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，以便于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解并實(shí)施本發(fā)明，但是其只是例示性的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，能夠從本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)多種變形及與之均等的其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明的技術(shù)保護(hù)范圍由權(quán)利要求書進(jìn)行定義。
權(quán)利要求
1.一種廢硅漿液提煉方法，其特征在于，包括a)分離廢硅漿液中包含的固形物和切削油的步驟；b)將所述分離出的固形物與水混合的步驟；c)從所述固形物和水混合的漿液中分離研磨劑和廢水，將分離出的研磨劑制造成被提煉的研磨劑粉末的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述a)步驟包括 a-Ι)將所述廢硅漿液投放到攪拌機(jī)的步驟；a-2)加熱并攪拌投放到所述攪拌機(jī)中的廢硅漿液的步驟； a-3)去除所述廢硅漿液中含有的磁力成分雜質(zhì)的步驟；a-4)去除所述磁力成分雜質(zhì)的廢硅漿液中，將其一部分投放到第一分離機(jī)中，在所述第一分離機(jī)中分離第一固形物和第一切削油的步驟；a-5)將所述a_4)步驟中分離出的第一切削油與在所述a_4)步驟中未使用的其余的去除磁力成分雜質(zhì)的廢硅漿液混合的步驟；以及a-6)將所述a-幻步驟中混合的第一切削油和廢硅漿液投放到第二分離機(jī)中，在所述第二分離機(jī)中分離第二固形物和第二切削油的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述第一分離機(jī)是壓濾機(jī)或離心分離機(jī)中任意一個(gè)，所述第二分離機(jī)是投放預(yù)涂布漿液的預(yù)涂布過濾機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述c)步驟還包括 C-1)在所述固形物和水混合的漿液中去除磁力成分雜質(zhì)的步驟；c-2)將所述固形物和水混合的漿液投放到第三分離機(jī)中，在所述第三分離機(jī)中分離研磨劑和廢水的步驟；c-3)將所述分離出的研磨劑與水混合的步驟；c-4)向所述研磨劑和水混合的漿液實(shí)施震動(dòng)，去掉所述研磨劑表面附著的切削粉末的清洗步驟；c-5)將通過所述清洗步驟的研磨劑投放到第四分離機(jī)中，在所述第四分離機(jī)中按大小分離的步驟；c-6)去除所述分離出的研磨劑中所含有的水的步驟； c-7)干燥所述去除水的研磨劑的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述c-;3)步驟還包括 去除所述研磨劑和水混合的漿液中含有的磁力成分雜質(zhì)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述c)步驟還包括 c-8)去除所述被干燥的研磨劑中含有的磁力成分雜質(zhì)的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述第三分離機(jī)是離心分離機(jī)，所述第四分離機(jī)包括分給箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述廢硅漿液提煉方法還包括d)提煉所述a)步驟中分離出的切削油的基礎(chǔ)油的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述d)步驟包括 d-Ι)將所述a)步驟中分離出的切削油與活性炭粉末混合的步驟；d-2)將所述d-1)步驟中混合的切削油和活性炭粉末投放到第五分離機(jī)，在所述第五分離機(jī)中分離切削油的步驟；d-3)蒸發(fā)所述分離出的切削油中含有的水的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述第五分離機(jī)是預(yù)涂布過濾機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述廢硅漿液提煉方法還包括e)提煉c)步驟中分離出的廢水的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述e)步驟包括 e-Ι)在所述c)步驟中分離出的廢水中混合活性炭粉末和預(yù)涂布漿液的步驟；e-2)將所述e-1)步驟中混合的廢水和活性炭粉末和預(yù)涂布漿液投放到第六分離機(jī)， 在所述第六分離機(jī)中分離被提煉的水和固形物的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的廢硅漿液提煉方法，其特征在于，所述第六分離機(jī)是投放預(yù)涂布漿液的預(yù)涂布過濾機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及廢硅漿液提煉方法，包括分離廢硅漿液中包含的固形物和切削油的步驟；將分離出的固形物與水混合的步驟；從固形物和水混合的漿液中分離研磨劑和廢水，將分離出的研磨劑制造成被提煉的研磨劑粉末的步驟。
文檔編號(hào)C01B33/18GK102428042SQ200980159130
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者李相坤, 許仁郎, 許明洙 申請(qǐng)人:再生系統(tǒng)株式會(huì)社