一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置及其方法
【专利摘要】本发明公开了一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其由浆料池（1）、配浆池（2）、旋流分离器（3）、压滤器一（4）、精滤器（5）、压滤器二（6）、均匀剂料斗（9）、加粉料头（12）组成。本发明还公开了一种上述装置的使用方法。本装置直接以浆料形态实现稀土抛光浆料在线循环利用，直接用于配合抛光机进行抛光砂浆的循环利用，可大幅度提高抛光砂浆体系的循环利用次数。本装置通过分段化革除浆料体系中的无效组份、失效微粒而达到浆料循环利用的目的，装置流程具有高效快速、低能耗的技术特点。本装置实现在线循环利用过程中不存在废水、废液排放，符合全程清洁化的生产要求。
【专利说明】一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，以及上述装置的使用方法，适用于配合抛光机进行抛光砂浆的循环利用，提高抛光砂浆体系的循环利用次数。
【背景技术】
[0002]随着稀土被广泛的应用于各个领域，稀土消费量在逐年增加，中国消费稀土已经排在世界第一位。稀土抛光粉(主要是铈基稀土抛光粉)以其独特的物理、化学特性和优良的抛光性能，广泛应用于电子玻璃、光学玻璃、饰品及精密仪器等玻璃器件的精密抛光，因而也被人们称为“抛光粉之王”。
[0003]稀土抛光粉的使用首先需要将其与水混合配制而成“抛光浆料”，抛光浆料一般被置于浆料池中，通过输送泵来配合抛光机的抛光进程。通常情况下，浆料池中的抛光浆料浓度约为50?100g/L。在许多应用场合中，为了提高浆料池中抛光浆料的分散性和吸附性，以保证抛光加工过程的均匀和高效，会适当添加LBD-1等分散剂以提高浆料体系的悬浮性。
[0004]在抛光加工过程中，由于机械应力的作用，导致作为磨料的稀土抛光粉微粒的球形系数、粒径和粒径分布发生变化，部分的稀土抛光粉微粒会破碎为更小的细粉；另外，在抛光加工的过程中，被磨抛下来的玻璃微粒、玻璃碎屑和其它磨皮杂质同时被夹杂混入到浆料体系中来；同时在微粒表面会存在着一定比例的表面包裹情况。随着磨抛过程的进行，抛光浆料中的无效组份、失效微粒逐步增多，而有效组份、有效微粒的浓度会逐步降低，有效微粒的表面包裹情况越来越严重，浆料体系所对应的磨抛精度和磨抛效率均会大幅度降低，并最终导致抛光浆料彻底失效而成为“废稀土抛光浆料”。
[0005]“废稀土抛光浆料”是玻璃磨抛过程中必然会产生的一类工业废弃物。根据对国内废稀土抛光浆料的组份分析和汇总统计，废稀土抛光浆料中抛光粉微粒的破碎率一般介于在7?17%之间，玻璃微粒、玻璃碎屑、有机聚合物类磨皮杂质等无效组份的固含量占比介于3?24%之间；同时在有效微粒表面会存在着一定比例的表面包裹情况。
[0006]目前，废稀土抛光浆料的再生利用方法都是采用离线回收加工方式，一方面需要支付庞大的物流成本，并在处置利用过程中消耗大量的材料资源和动力成本，另一方面，从也会严重影响上游企业的生产运行和浆料周转效率。如若，能够通过一种在线的、快速的处置利用装置及其方法，配合于抛光进程来实现抛光浆料的在线循环利用，进而提高抛光浆料的循环利用次数，无疑具有极其重要的经济和环境效益。
【发明内容】
[0007]本发明针对现有离线回收技术的上述不足，提供一种实现实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置及其方法，其具有高效快速、全程清洁化和低能耗的技术特点。
[0008]本发明的目的是这样实现的:参见附图，一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其由浆料池(I)、配浆池(2)、旋流分离器(3)、压滤器一(4)、精滤器(5)、压滤器二(6)、均匀剂料斗(9)、加粉料头(12)组成；浆料池(I)附带搅拌器(7)，并通过输送泵(8)与配浆池(2)相连；配浆池(2)附带搅拌器(7)，并通过输送泵(8)与旋流分离器(3)相连；旋流分离器(3)附带轻相管线(15)与压滤器一(4)相连，附带重相管线(16)并通过输送泵(8)与精滤器(5)相连；压滤器一(4)附带出渣管线(17)，附带出液管线(18)并与浆料池(I)相连；精滤器(5)附带微粉料管线(19)并与浆料池(I)相连，附带超细粉料管线(20)并通过输送泵(8)与压滤器二(6)相连；压滤器二(6)附带出超细粉收集管线(21)，附带出液管线
(22)并与浆料池(I)相连；均匀剂料斗(9)附带阀板(10)并通过加料管线(11)与配浆池相连；加粉料斗(12)附带阀板(13)并通过加砂管线(14)与浆料池(I)相连。
[0009]所述浆料池(I)、配浆池(2 )中的浆料直接来源于抛光过程中的抛光浆料池。
[0010]所述均匀剂料斗(9)用于向配浆池(2)添加均匀剂，均匀剂为PEG200?10000、丙烯酸类聚合物表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；均匀剂的添加量按重量配比每100份浆料加入均匀剂O?5份。
[0011]所述旋流分离器(3)带有上溢出口和下溢出口，其中:上溢出口与轻相管线(15)相连，下溢出口与重相管线(16)相连。
[0012]所述出渣管线(17)用于排出浆料体系中的玻璃微粒、玻璃碎屑、有机聚合物类磨皮杂质等无效组份。
[0013]所述精滤器(5)为精密板框过滤器、PAE精密过滤器、层叠式精密过滤器、微孔滤芯过滤器、滤膜精密过滤器、滤芯式过滤器和旋流器中的一种或几种组合；精滤器(5)的过滤精度为2000目?15000目。
[0014]所述超细粉收集管线(21)用于将超细微粒输送到体系以外进行收集利用，所收集的超细微粒可用于生产超细级的稀土抛光粉。
[0015]所述加粉料头(12)用于向浆料池(I)中添加适当量的新稀土抛光粉，添加量为浆料池(I)中稀土抛光粉总量的O?40%。
[0016]所述一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置及其方法，其特征在于:在线循环利用过程中不存在废水、废液排放。
[0017]本发明的技术原理是:
1、本装置直接将抛光过程中抛光浆料池(I)内的浆料连续输送到配浆池(2)中，通过均匀剂料斗(9)在配浆池(2)中加入均匀剂以分散浆料体系的团聚性，消除有效微粒表面的表面包裹情况，同时提高浆料的悬浮性，以便于后续的旋流分离；同时上述均匀剂对于稀土抛光浆料的循环利用，可以起到均匀、稳定、增效等有益作用。
[0018]2、本装置通过旋流分离器(3)利用浆料体系中各组份的密度差(稀土抛光粉微粒密度6.2?6.8g/cm3、玻璃粉密度2.1?2.7g/cm3、有机聚合物类磨皮密度1.2?1.8g/cm3)将浆料分离成轻相组份、重相组份，其中:轻相组份主要成分是玻璃微粒、玻璃碎屑、有机聚合物类磨皮以及水，重相组份主要成分是稀土抛光粉微粒、少量水。轻相组份再经压滤器一
(4)通过出液管线(18)回收其中的液体到浆料池(I)中，同时将玻璃微粒等无效组份通过出渣管线(17)进行踢除。
[0019]3、重相组份经本装置的精滤器(5)按照设定的过滤精度分离成微粉料、超细粉料，其中:微粉料主要成分为正常粒径的稀土抛光粉微粒、少量水，超细粉料主要成分为破碎的抛光粉超细微粒以及水。微粉料直接通过微粉料管线(19)进入到浆料池(I)中。超细粉料再经过压滤器二(6)通过出液管线(22)回收其中的液体到浆料池(I)中，同时将破碎的抛光粉超细微粒通过超细粉收集管线(21)输送到体系以外进行收集利用，所收集的超细微粒可直接用于生产超细级的稀土抛光粉。
[0020]4、本装置在实际应用过程中，可以根据浆料池(I)中的浆料情况通过加粉料头
(12)向浆料池(I)中添加适当量的新稀土抛光粉，以确保浆料池(I)中的抛光浆料总能满足抛磨要求。
[0021]本发明与现有技术相比，其优点在于:
1、本装置直接以浆料形态实现稀土抛光浆料在线循环利用，直接用于配合抛光机进行抛光砂浆的循环利用，可大幅度提高抛光砂浆体系的循环利用次数。本装置技术完全避免了传统离线技术中大量资源和物流成本的消耗。
[0022]2、本装置流程紧凑，能够对浆料中各组份完成清晰化分质，通过分段化革除浆料体系中的无效组份、失效微粒而达到浆料循环利用的目的，装置流程具有高效快速、低能耗的技术特点。
[0023]3、本装置实现在线循环利用过程中不存在废水、废液排放，符合全程清洁化的生产要求。
[0024]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]附图是本发明示意图。
【具体实施方式】
[0026]实施例一:
参见附图，一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其由浆料池(I)、配浆池(2)、旋流分离器(3)、压滤器一(4)、精滤器(5)、压滤器二(6)、均匀剂料斗(9)、加粉料头(12)组成；浆料池(I)附带搅拌器(7 )，并通过输送泵(8 )与配浆池(2 )相连；配浆池(2 )附带搅拌器(7)，并通过输送泵(8)与旋流分离器(3)相连；旋流分离器(3)附带轻相管线(15)与压滤器一(4)相连，附带重相管线(16 )并通过输送泵(8 )与精滤器(5 )相连；压滤器一(4)附带出渣管线(17)，附带出液管线(18)并与浆料池(I)相连；精滤器(5)附带微粉料管线(19)并与浆料池(I)相连，附带超细粉料管线(20)并通过输送泵(8)与压滤器二(6)相连；压滤器二(6)附带出超细粉收集管线(21)，附带出液管线(22)并与浆料池(I)相连；均匀剂料斗(9)附带阀板(10)并通过加料管线(11)与配浆池相连；加粉料斗(12)附带阀板(13)并通过加砂管线(14)与浆料池(I)相连。
[0027]浆料池(I)、配浆池(2 )中的浆料直接来源于抛光过程中的抛光浆料池。
[0028]均匀剂料斗(9)用于向配浆池(2)添加均匀剂，均匀剂为平平加0-25 ;均匀剂的添加量按重量配比每100份浆料加入均匀剂0.3份。
[0029]旋流分离器(3)带有上溢出口和下溢出口，其中:上溢出口与轻相管线(15)相连，下溢出口与重相管线(16)相连。
[0030]出渣管线(17)用于排出浆料体系中的玻璃微粒、玻璃碎屑、有机聚合物类磨皮杂质等无效组份。[0031]精滤器(5)为层叠式精密过滤器；精滤器(5)的过滤精度为6000目。
[0032]超细粉收集管线(21)用于将超细微粒输送到体系以外进行收集利用，所收集的超细微粒可直接用于生产亚微米级稀土抛光粉。
[0033]加粉料头(12)用于向浆料池(I)中添加新稀土抛光粉，添加量为浆料池(I)中稀土抛光粉总量的5%。
[0034]本装置在线循环利用过程中不存在废水、废液排放。
[0035]在实际应用过程中，采用本装置，稀土抛光砂浆的循环利用次数可以达到15次。
[0036]实施例二:
参见附图，一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其由浆料池(I)、配浆池(2)、旋流分离器(3)、压滤器一(4)、精滤器(5)、压滤器二(6)、均匀剂料斗(9)、加粉料头(12)组成；浆料池(I)附带搅拌器(7 )，并通过输送泵(8 )与配浆池(2 )相连；配浆池(2 )附带搅拌器(7)，并通过输送泵(8)与旋流分离器(3)相连；旋流分离器(3)附带轻相管线(15)与压滤器一(4)相连，附带重相管线(16 )并通过输送泵(8 )与精滤器(5 )相连；压滤器一(4)附带出渣管线(17)，附带出液管线(18)并与浆料池(I)相连；精滤器(5)附带微粉料管线
(19)并与浆料池(I)相连，附带超细粉料管线(20)并通过输送泵(8)与压滤器二(6)相连；压滤器二(6)附带出超细粉收集管线(21)，附带出液管线(22)并与浆料池(I)相连；均匀剂料斗(9)附带阀板(10)并通过加料管线(11)与配浆池相连；加粉料斗(12)附带阀板(13)并通过加砂管线(14)与浆料池(I)相连。
[0037]浆料池(I)、配浆池(2 )中的浆料直接来源于抛光过程中的抛光浆料池。
[0038]均匀剂料斗(9)用于向配浆池(2)添加均匀剂，均匀剂为乳化剂0P-10 ;均匀剂的添加量按重量配比每100份浆料加入均匀剂0.4份。
[0039]旋流分离器(3)带有上溢出口和下溢出口，其中:上溢出口与轻相管线(15)相连，下溢出口与重相管线(16)相连。
[0040]出渣管线(17)用于排出浆料体系中的玻璃微粒、玻璃碎屑、有机聚合物类磨皮杂质等无效组份。
[0041]精滤器(5)为层叠式精密过滤器；精滤器(5)的过滤精度为7000目。
[0042]超细粉收集管线(21)用于将超细微粒输送到体系以外进行收集利用，所收集的超细微粒可直接用于生产亚微米级稀土抛光粉。
[0043]加粉料头(12)用于向浆料池(I)中添加新稀土抛光粉，添加量为浆料池(I)中稀土抛光粉总量的8%。
[0044]本装置在线循环利用过程中不存在废水、废液排放。
[0045]在实际应用过程中，采用本装置，稀土抛光砂浆的循环利用次数可以达到30次。
【权利要求】
1.一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其由浆料池(I)、配浆池(2)、旋流分离器(3)、压滤器一(4)、精滤器(5)、压滤器二(6)、均匀剂料斗(9)、加粉料头(12)组成；浆料池(I)附带搅拌器(7 )，并通过输送泵(8 )与配浆池(2 )相连；配浆池(2 )附带搅拌器(7 )，并通过输送泵(8)与旋流分离器(3)相连；旋流分离器(3)附带轻相管线(15)与压滤器一(4)相连，附带重相管线(16)并通过输送泵(8)与精滤器(5)相连；压滤器一(4)附带出渣管线(17)，附带出液管线(18)并与浆料池(I)相连；精滤器(5)附带微粉料管线(19)并与浆料池(I)相连，附带超细粉料管线(20 )并通过输送泵(8 )与压滤器二( 6 )相连；压滤器二(6)附带出超细粉收集管线(21)，附带出液管线(22)并与浆料池(I)相连；均匀剂料斗(9)附带阀板(10)并通过加料管线(11)与配浆池相连；加粉料斗(12)附带阀板(13)并通过加砂管线(14)与浆料池(I)相连。
2.根据权利要求1所述的一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其特征在于:所述浆料池(I)、配浆池(2 )中的浆料直接来源于抛光过程中的抛光浆料池。
3.根据权利要求1所述的一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其特征在于:所述均匀剂料斗(9)用于向配浆池(2)添加均匀剂，均匀剂为PEG200?10000、丙烯酸类聚合物表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；均匀剂的添加量按重量配比每100份浆料加入均匀剂O?5份。
4.根据权利要求1所述的一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其特征在于:所述旋流分离器(3)带有上溢出口和下溢出口，其中:上溢出口与轻相管线(15)相连，下溢出口与重相管线(16)相连。
5.根据权利要求1所述的一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其特征在于:所述出渣管线(17)用于排出浆料体系中的玻璃微粒、玻璃碎屑、有机聚合物类磨皮杂质等无效组份。
6.根据权利要求1所述的一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其特征在于:所述精滤器(5)为精密板框过滤器、PAE精密过滤器、层叠式精密过滤器、微孔滤芯过滤器、滤膜精密过滤器、滤芯式过滤器和旋流器中的一种或几种组合；精滤器(5)的过滤精度为2000 目?15000 目。
7.根据权利要求1所述的一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其特征在于:所述超细粉收集管线(21)用于将超细微粒输送到体系以外进行收集利用，所收集的超细微粒可用于生产超细级的稀土抛光粉。
8.根据权利要求1所述的一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其特征在于:所述加粉料头(12)用于向浆料池(I)中添加适当量的新稀土抛光粉，添加量为浆料池(I)中稀土抛光粉总量的O?40%。
9.根据权利要求1所述的一种实现稀土抛光浆料在线循环利用的装置，其特征在于:在线循环利用过程中不存在废水、废液排放。
【文档编号】B24B57/00GK103978434SQ201410190144
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】梁浩, 梁健 申请人:连云港健发磁性材料有限公司