浆料再生装置、浆料再生方法以及再生浆料的制作方法_2

文档序号:9400375阅读:来源:国知局
分分离用离心分离机14、膜分离部15以及成分调整部16。再生装置10通过从使用过的浆料分离切肩等混入物,对使用过的浆料进行再生处理以使其能够再利用。
[0030]磨粒回收部11具有磨粒回收用贮存部110和回收部离心分离机120,从使用过的浆料主要回收磨粒。
[0031]磨粒回收用贮存部110具有回收部贮存槽111和回收部搅拌机112。回收部贮存槽111贮存从晶锭的切断装置等排出的使用过的浆料。回收部搅拌机112包括被配置在回收部贮存槽111内的搅拌翼113和具有该搅拌翼113被连接的旋转轴114的马达115。通过由马达115使搅拌翼113旋转,回收部贮存槽111内的使用过的浆料被搅拌。
[0032]回收部离心分离机120是例如以水平或大致水平的旋转轴为中心使分离对象物(在本实施方式中为使用过的浆料)旋转,使该对象物离心分离的横型离心分离机。该回收部离心分离机120具有旋转体122、图略的第一马达、图略的螺杆以及图略的第二马达。旋转体122呈在一端侧具备锥形部的筒形状,能够以沿水平方向的中心轴(水平轴)为旋转中心旋转。图略的第一马达使旋转体122绕所述中心轴旋转。图略的螺杆在旋转体122的内部以与旋转体122同轴的方式被配置。图略的第二马达使图略的螺杆以相对于正在旋转的旋转体122产生微小的旋转差的方式旋转。
[0033]在回收部离心分离机120中,使用过的浆料被导入旋转体122的内部。被导入到旋转体122的内部的使用过的浆料的切肩等固体成分基于离心力而被按压于旋转体122的内表面。固体成分利用螺杆的作用朝向图1的左方移动,据此,混入物等(磨粒以及冷却剂)被离心分离。被分离的混入物等从分离物排出口 124朝向成分调整部16排出。另一方面,混入物等被离心分离后的使用过的冷却剂(分离液)从取出口 125排出,返回到回收部贮存槽111。
[0034]在该回收部离心分离机120中,为了从使用过的浆料去除(回收)粒径以及比重大的磨粒,以比较低的重力加速度(本实施方式的例子中为500?1000G)进行一次离心分离。
[0035]铁成分分离用贮存部13具有分离部贮存槽130、分离部搅拌机131以及空气供给部135。在贮存部13中,空气被供给至贮存在分离部贮存槽130中的使用过的浆料中。分离部贮存槽130贮存从回收部贮存槽111供给的一次离心分离后的使用过的浆料。分离部搅拌机131包括被配置在分离部贮存槽130内的搅拌翼132和具有该搅拌翼132被连接的旋转轴133的马达134。通过由马达134使搅拌翼132旋转,分离部贮存槽130内的使用过的浆料被搅拌。空气供给部135将从图略的栗等输送来的空气通过空气供给管136供给至分离部贮存槽130内的使用过的浆料中。即,空气供给部135对被贮存在分离部贮存槽130的使用过的楽料进行掺气(aerat1n)。
[0036]铁成分分离用离心分离机14的结构与回收部离心分离机120的结构一样。在铁成分分离用离心分离机14中,离心分离后的使用过的浆料从取出口 125排出而返回到分离部贮存槽130,另一方面,被分离的混入物等从分离物排出口 124排出到废液贮存槽140。在该铁成分分离用离心分离机14中,进行二次离心分离和三次离心分离。二次离心分离是用于极力去除分散于使用过的浆料中的切肩的、以比较高的重力加速度(在本实施方式的例子中为2000?3000G)进行的离心分离。三次离心分离是与后述的膜分离部15的膜分离并行进行的离心分离,与二次离心分离一样,是以比较高的重力加速度(在本实施方式的例子中为2000?3000G)进行的离心分离。
[0037]膜分离部15使用过滤膜从使用过的浆料分离切肩以及铁成分等混入物。本实施方式的膜分离部15具备过滤膜组件,该过滤膜组件具有多个中空纤维膜150和这些多个中空纤维膜150以成束的状态被收容的壳体151。此外,膜分离部15具备图略的栗以及配管等。据此,使用过的浆料从分离部贮存槽130被导入膜分离部15,透过膜后的使用过的浆料被导入成分调整部16,被膜透过液(切肩以及铁粉等被浓缩的使用过的浆料)返回到分离部贮存槽130。此外,在图1中,示意性地表示了中空纤维膜150的束。
[0038]该中空纤维膜150的截留分子量例如为13000,膜孔径(形成在中空纤维膜的周壁上的孔的直径)例如为0.003 μ mo此外,中空纤维膜150的截留分子量以及膜孔径并不限定于这些值,只要在去除使用过的浆料中包含的铁成分的范围内,也可为其它值。此外,膜分离部15的膜分离并不限定于使用中空纤维膜150的过滤,也可为其它形式的过滤。
[0039]成分调整部16以使膜分离后的使用过的浆料的成分达到所需的再生浆料的成分(组成)的方式调整所述成分。该成分调整部16具有调整用贮存槽160、回收成分供给部161、图略的成分检测部、成分补充部162以及图略的搅拌机。
[0040]调整用贮存槽160贮存来自膜分离部15的膜分离后的使用过的浆料。回收成分供给部161将在回收部离心分离机120分离的分离物(冷却剂以及磨粒)供给至调整用贮存槽160。成分补充部162向调整用贮存槽160内的浆料(膜分离后的使用过的浆料)供给新的冷却剂和新的磨粒,以便制得所需的组成(成分)的再生浆料。该新的冷却剂以及磨粒的供给量可预先设定,或者也可检测贮存在调整用贮存槽160的膜分离后的使用过的浆料的成分,并基于该检测值决定。图略的搅拌机具有与磨粒回收用贮存部110的回收部搅拌机112 —样的结构,搅拌调整用贮存槽160内的浆料(再生浆料)。
[0041]在此种再生装置10中,如下地对使用过的浆料进行再生处理(S卩,由使用过的浆料制得再生浆料)。
[0042]从晶锭的切断装置等排出的再生对象、即使用过的浆料首先被注入再生装置10的回收部贮存槽111。被注入该回收部贮存槽111的使用过的浆料的物料平衡例如为:冷却剂50、磨粒50、切肩(Si切肩)4.5、铁成分0.75(参照图1的A以及图2的A)。在该物料平衡中,使以重量%表示的冷却剂的值和以重量%表示的磨粒的值的和成为100的方式,将切肩和铁成分以相对于该100的重量份表示。此外,被注入回收部贮存槽111的使用过的浆料中包含使用线锯切断晶锭时混入的铁(铁粉、铁粒子)和该铁溶解而产生的铁离子、以及该铁离子氧化(与氧键合)的氧化铁。
[0043]如果使用过的浆料被注入回收部贮存槽111,则在磨粒回收用贮存部110中,回收部搅拌机112开始搅拌使用过的浆料。接着,使用过的浆料从回收部贮存槽111被导入到回收部离心分离机120,进行一次离心分离。然后,从回收部离心分离机120排出的一次离心分离后的使用过的浆料返回到回收部贮存槽111。由此,在回收部贮存槽111与回收部离心分离机120之间让使用过的浆料循环规定时间后,将贮存在回收部贮存槽111的使用过的浆料注入到分离部贮存槽130 (参照图1的B以及图2的B)。
[0044]另一方面,被回收部离心分离机120分离的混入物等(磨粒以及冷却剂)从分离物排出口 124向成分调整部16排出(参照图1的E以及图2的E)。
[0045]如果一次离心分离后的使用过的浆料被注入分离部贮存槽130,则在铁成分分离用贮存槽13中,空气供给部135开始向使用过的浆料供给空气,并且,分离部搅拌机131开始搅拌使用过的浆料。据此,包含在使用过的浆料中的铁成分中,粒径大的氧化铁的比例增加。详细而言,如下所述。
[0046]如果向使用过的浆料供给空气,铁成分中的铁以及铁离子氧化,成为粒径大于这些铁(铁粉、铁粒子)以及铁离子的氧化铁。即,如果使用过的浆料被掺气,则被供给的空气中的氧和铁离子键合而成为氧化铁,此外,铁溶解于包含在浆料中的水分中而成为铁离子后,与所述空气中的氧键合而成为氧化铁。此时,被供给的空气通过分离部搅拌机131的搅拌而遍布于贮存在分离部贮存槽130的使用过的浆料的整体,因此,铁的氧化高效率地被进行。由此,铁成分(铁、铁离子、氧化铁)中的氧化铁的比例变大。
[0047]从在铁成分分离用贮存部13中开始空气的供给以及搅拌起经过规定时间后,使用过的浆料从铁成分分离用贮存部13被导入铁成分分离用离心分离机14,进行二次离心分离。然后,从铁成分分离用离心分离机14排出的二次离心分离后的使用过的浆料返回到分离部贮存槽130。由此
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