[发明专利]一种用于非磁性材料切割在线分离回收废砂浆的简易系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及非磁性材料切割技术领域中，尤其是一种用于非磁性材料切割在线分离回收废砂浆的简易系统及方法。

背景技术

目前非磁性材料（例如硅晶体）切割主要为游离磨料线锯切割，如申请号：201310432552.5，发明名称为磁性磨料线锯切割方法中国发明专利公开说明书，把切削液中的碳化硅磨料替换为一种磁性磨料，通过外磁场，将更多的磨粒带入到切割区域内，增加区域内磨粒的数量，在保证切割质量的前提下，提高切削效率。

上述加工方法所使用的砂浆的主要成分是聚乙二醇和磁性磨料，因此经硅片切割后，产生的切削废砂浆中的主要成分是聚乙二醇、磁性磨料和切削硅锭时产生的硅粉。由于，在切割加工生产硅片的过程中会产生大量的切割加工的废砂浆，若处理不当，直接排放，会造成巨大且不可逆转的环境污染。若采用适当的方法，将废砂浆中的聚乙二醇、硅粉和磁性磨料分离出来，重新利用，这样就能避免大量的浪费和严重的环境污染，同时降低了硅片的制造成本，实现对废砂浆的资源化利用。

关于分离回收硅片切割废砂浆中聚乙二醇、硅粉和磁性磨料的方法有很多，有的方法工艺过于复杂、回收成本较高，更多的方法是在回收的过程中额外添加一定量的化学品，如稳定剂、助滤剂、脱色剂等。虽在最后工序中进行了蒸馏移除稀释剂，但上述化学品会留在切削液体系中。这样会造成在后续循环使用中化学品的不断富集，对切削液的应用性能产生不利影响。

发明内容

为了克服已有非磁性材料切割技术中废砂浆回收成本较高、回收工艺复杂、环保性较差、不利于循环使用的不足，本发明提供一种简化工艺、降低回收成本、提升环保性能、有利于循环使用的用于非磁性材料切割在线分离回收废砂浆的简易系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于非磁性材料切割在线分离回收废砂浆的简易系统，切割时使用的砂浆由磁性颗粒和聚乙二醇组成，所述系统包括废砂浆收集池、磁性颗粒分离装置、洁净聚乙二醇收集池、第一固液分离器、第二固液分离器、非磁性材料屑收集箱、磁性颗粒回收箱和清水池；其中，

所述废砂浆收集池位于非磁性材料切割装置的切割工位下方，在所述废砂浆收集池中设有搅拌器；在废砂浆收集池的出口通过第一连通管与磁性颗粒分离装置的第一入口连通，所述第一连通管上安装第一高压泵；

在磁性颗粒分离装置的第一出口通过第二连通管与第一固液分离器的入口连通，所述第二连通管上安装第二高压泵；在磁性颗粒分离装置的第二出口通过第三连通管与第二固液分离器的入口连通，所述第三连通管上安装第三高压泵；所述第一固液分离器的液体出口与洁净聚乙二醇收集池连通，所述第一固液分离器的固体出口与非磁性材料屑收集箱连接；所述第二固液分离器的液体出口与清水池的入口连通，所述清水池的出口通过第四连通管与磁性颗粒分离装置的第二入口连通，所述第四连通管上安装第四高压泵，所述第二固液分离器的固体出口与磁性颗粒回收箱连接。

进一步，所述磁性颗粒分离装置包括两块通电平板和一个处理箱，所述处理箱的内腔上下平行交错叠放聚磁介质层，两块通电平板分别位于处理箱的对侧，所述两块通电平板之间会产生匀强磁场。

更进一步，所述聚磁介质层的截面为八角星形。当然，也可以为其他形状。

所述简易系统还包括流量计，所述磁性颗粒回收箱、洁净聚乙二醇收集池均通过原料管与切削液喷管连通，所述原料管上安装流量计。

所述磁性颗粒分离装置的第一出口处安装第一闸阀，所述磁性颗粒分离装置的第二出口处安装第二闸阀。

一种用于非磁性材料切割在线分离回收废砂浆的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）利用废砂浆收集池将非磁性材料切割后的废砂浆进行收集，切割时使用的砂浆由磁性颗粒和聚乙二醇组成，废砂浆收集池内的搅拌器不停地搅拌；

（2）磁性颗粒分离装置包括聚磁介质层，内部产生匀强磁场，磁化后的聚磁介质层的形成高梯度磁场；

混有磁性颗粒的废砂浆从磁性颗粒分离装置的第一入口进入，流经聚磁介质层，磁性颗粒会被吸附；

（3）与此同时，磁性颗粒分离装置的第一出口打开，处理后的废砂浆会进入第一固液分离器中，非磁性材料屑通过第一固液分离器的固体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；

同时，聚乙二醇通过第一固液分离器的液体出口，流入到洁净聚乙二醇收集池中，实现聚乙二醇的回收；

（4）首先磁性颗粒分离装置的第一入口关闭，使废砂浆不会继续注入至磁性颗粒分离装置中；待磁性颗粒分离装置中的废砂浆通过第一出口流尽，关闭第一出口；