本发明涉及工业废料回收利用的技术领域，尤其涉及一种回收碳化硼的装置及方法。
背景技术：
碳化硼是坚硬黑色有光泽晶体，是已知最坚硬的三种材料之一，用于避弹衣，装甲车、飞机防弹板上；碳化硼抗化学作用强，不受热氟化氢和硝酸的侵蚀，溶于熔化的碱中，不溶于水和酸，耐高温能力强，熔点2350℃，沸点3500℃，其抗疲劳强度和抗腐蚀性能都高于钢铁合金材料，高强度的碳化硼陶瓷可用于气轮机的燃烧器、叶片、套管和加工机床的床身、轴承、喷嘴等，优良的耐热性能可用于与原子能有关的高温结构材料、高温电极材料等及超大规模集成电路电子器件的散热片；碳化硼具有大的热能中子俘获截面，可以吸收中子，广泛应用于原子反应堆隔离控制棒与核电站的屏蔽材料，将它用作防辐射涂料和织物等研究目前正在进行试验和应用的测试。
目前，在超硬材料的研磨废料中含有约70％的碳化硼，直接排放到环境中不仅造成环境污染，还导致资源的浪费，因此，碳化硼的回收是一个非常有意义的课题。现有的碳化硼回收的方法主要是通过酸洗、碱洗的手段对工业废料浆进行处理，该方法虽然可以去除大部分的al2o3、fe等杂质，但是使用的酸碱浓度往往较高，有时还需加入分散剂，在对碳化硼进行回收的同时会造成二次污染。
技术实现要素：
本发明提供一种简单、成本低、不涉及化学反应的一种回收碳化硼的装置及方法。本发明包括如下技术方案：
一种回收碳化硼的装置，其特征在于，包括沉淀池和分料器：
所述沉淀池包括通过沉淀过渡口连接的第一沉淀池和第二沉淀池，其中一个沉淀池的侧壁上设置沉淀排水口；
所述分料器包括分料器杯体，所述分料器杯体侧壁设有至少2个分料阀。
一种回收碳化硼的方法，包括如下步骤：
第一步，将工业废料浆置于第一沉淀池中，密度大的沉淀物迅速沉淀，密度小的沉淀物悬浮在第一上清液中，没过沉淀过渡口的第一上清液由沉淀过渡口流入第二沉淀池，利用重力沉降的方式进行一次重力沉降，沉降4～12h后将第一沉淀池和第二沉淀池底部碳化硼沉淀物取出，得到碳化硼粗品；
第二步，将第一步的碳化硼粗品转移至分料器杯体中，加入溶剂搅拌1～2min后，进行二次重力沉降，二次重力沉降的时间为1～3min，去除下层重力大的杂质和上层清液，中间的沉淀物即为碳化硼精品，将中间的沉淀物通过分料阀(10)放出，从而实现碳化硼的分离；
第三步，将第二步得到的沉淀物精品烘干后，加入偶联剂粉碎研磨，研细至1～3μm，包装。
通过采用以上技术方案，本发明达到的有益效果为：
本发明采用纯物理的方法，即两步重力沉降法，直接将工业废料浆中的硼化碳分离出来，方法简单，不需要添加任何试剂，不会造成二次污染，一方面节约了成本，另一方面，沉降的同时工作人员可以做其他事情，节约了时间。
附图说明
图1是回收碳化硼装置的结构示意图；
图2是设有搅拌器的分料器的结构示意图
图3是沉淀物二次重力沉降后在分料器的分布示意图；
图4是碳化硼回收的流程图；
图中：1、第一沉淀池，2、第二沉淀池，3、沉淀过渡口，4、沉淀排水口，5、碳化硼沉淀，6、第一上清液，7、第二上清液，8、搅拌器，9、分料器杯体，10、分料阀。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，一种回收碳化硼的装置，其特征在于，包括沉淀池和分料器：
所述沉淀池包括通过沉淀过渡口3连接的第一沉淀池1和第二沉淀池2，其中一个沉淀池的侧壁上设置沉淀排水口4；
所述分料器包括分料器杯体9，所述分料器杯体9侧壁设有至少2个分料阀10。
本发明的沉淀过渡口3设置在沉淀池中间靠上的位置。
本发明的沉淀排水口4的高度低于沉淀过渡口3的高度。
本发明的分料器杯体9为透明结构。
本发明的分料阀10由上至下分布在分料器杯体9的侧壁。
本发明提供的方法包括如下步骤：
第一步，将工业废料浆置于第一沉淀池1中，密度大的沉淀物迅速沉淀，密度小的沉淀物悬浮在第一上清液6中，没过沉淀过渡口3的第一上清液6由沉淀过渡口流入第二沉淀池2，利用重力沉降的方式进行一次重力沉降，此时第二沉淀池2的第二上清液7与第一上清液6相比较清，沉降4～12h后将第一沉淀池1和第二沉淀池2底部碳化硼沉淀5取出，得到碳化硼粗品；
第二步，将第一步的碳化硼粗品转移至分料器9中，加入溶剂搅拌1～2min后，进行二次重力沉降，二次重力沉降的时间为1～3min，去除下层重力大的杂质和上层清液，中间的沉淀物即为碳化硼精品，将中间的沉淀物通过分料阀10放出，从而实现碳化硼的分离；
第三步，将第二步得到的沉淀物精品烘干后，加入偶联剂粉碎研磨，研细至1～3μm，包装。
本发明的偶联剂为钛酸酯偶联剂。
实施例1
第一步，将工业废料浆置于第一沉淀池(1)中，密度大的沉淀物迅速沉淀，密度小的沉淀物悬浮在第一上清液(6)中，没过沉淀过渡口(3)的第一上清液(6)由沉淀过渡口流入第二沉淀池(2)，利用重力沉降的方式进行一次重力沉降，沉降6h后将第一沉淀池(1)和第二沉淀池(2)底部碳化硼沉淀(5)取出，得到碳化硼粗品；
第二步，将第一步的碳化硼粗品转移至分料器杯体(9)中，加入溶剂用搅拌器(8)搅拌1min后，进行二次重力沉降，二次重力沉降的时间为1min，此时分料器中分成4层，由下至上分别为重沉淀区、粗砂区、细砂区、无用区，其中粗砂区与细沙区均为所需沉淀区，去除最下层重沉淀区和最上层无用区，中间的沉淀物即为碳化硼精品；
第三步，将第二步得到的碳化硼精品烘干后，加入钛酸酯偶联剂偶联剂粉碎研磨，研细至大小为1μm的碳化硼超细粉末，每10kg装一袋。
用上述方法得到的碳化硼超细粉末制备碳化硼特种水泥。众所周知，al2o3、sio2、fe2o3等是水泥的重要参与成分，因此通过采用本发明提供的技术方案所得到的碳化硼超细粉末可直接用于特种水泥的制备。水泥生料1450℃煅烧，获得硅酸盐水泥熟料，向硅酸盐水泥熟料加入6％～40％的碳化硼混合材料，再加入石膏，研磨制成碳化硼特种水泥，其中6％～40％的碳化硼混合材料的主要成份为碳化硼和钛酸酯偶联剂。得到的碳化硼特种水泥硬度高，抗压系数不低于17mpa，高于国标的15mpa，抗折系数为3.6～3.8，高于国标的3.5，另外防辐射性能好，可以用于医院x射线室的防辐射门板、核电站防辐射墙及防轰炸建筑物。
实施例2
第一步，将工业废料浆置于第一沉淀池(1)中，密度大的沉淀物迅速沉淀，密度小的沉淀物悬浮在第一上清液(6)中，没过沉淀过渡口(3)的第一上清液(6)由沉淀过渡口流入第二沉淀池(2)，利用重力沉降的方式进行一次重力沉降，沉降8h后将第一沉淀池(1)和第二沉淀池(2)底部碳化硼沉淀(5)取出，得到碳化硼粗品；
第二步，将第一步的碳化硼粗品转移至分料器(9)中，加入溶剂用搅拌器(8)搅拌2min后，进行二次重力沉降，二次重力沉降的时间为2min，此时分料器中的分层情况与实施例1一致，中间的沉淀物即为碳化硼精品；
第三步，将第二步得到的碳化硼精品烘干后，加入钛酸酯偶联剂偶联剂粉碎研磨，研细至大小为2μm的碳化硼超细粉末，每2kg装一袋。
得到的碳化硼超细粉末制备碳化硼塑料。碳化硼塑料是将碳化硼粉搅拌在高分子聚乙烯材料当中通过高速搅拌、捏合、塑化、热压而成的，是一种新型的复合屏蔽材料。生产的碳化硼塑料可根据功能要求添加碳化硼、铅粉等材料，功能材料含量在5％～50％。含硼聚乙烯中，主要是硼起中子吸收作用。硼对低能中子的反应截面比较大，在还没有发生氢的反应之前低能中子基本已被硼完全吸收，含硼聚乙烯在质量百分比为10﹪、厚度为15cm时，含硼聚乙烯对中子的屏蔽效果已达到要求。在此基础上再增加含硼量或者厚度，中子的积分泄露量基本不发生变化。
实施例3
第一步，将工业废料浆置于第一沉淀池(1)中，密度大的沉淀物迅速沉淀，密度小的沉淀物悬浮在第一上清液(6)中，没过沉淀过渡口(3)的第一上清液(6)由沉淀过渡口流入第二沉淀池(2)，利用重力沉降的方式进行一次重力沉降，沉降10h后将第一沉淀池(1)和第二沉淀池(2)底部碳化硼沉淀(5)取出，得到碳化硼粗品；
第二步，将第一步的碳化硼粗品转移至分料器(9)中，加入溶剂用搅拌器(8)搅拌2min后，进行二次重力沉降，二次重力沉降的时间为3min，此时分料器中的分层情况与实施例1一致，中间的沉淀物即为碳化硼精品；
第三步，将第二步得到的碳化硼精品烘干后，加入钛酸酯偶联剂偶联剂粉碎研磨，研细至大小为3μm的碳化硼超细粉末，每5kg装一袋。
用上述方法得到的碳化硼超细粉末制备碳化硼耐磨橡胶。其一般工艺为：混炼—挤出—压延—硫化。在混炼中，根据产品特点进行配方工艺设计，胶、硬脂酸锌、炭黑、碳化硼、活性剂、硫磺按比例混合，得到的碳化硼橡胶比常规橡胶具有更好的耐磨性。