CN108531085A - 一种锗片抛光液回收再利用的装置及其回收方法 - Google Patents

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端平
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Abstract

本发明公开了一种锗片抛光液回收再利用的装置，由超声波清洗槽、一级过滤罐、二级过滤罐、三级过滤罐和收集器依次连接组成，所述的超声波清洗罐底部设有换能器，超声波清洗罐和一级过滤罐之间连接一级蠕动泵，所述的一级蠕动泵通过硅胶管伸入超声波清洗罐内部，所述的硅胶管端部设有滤嘴；所述的三级过滤罐和收集器之间连接二级蠕动泵，所述的一级过滤罐、二级过滤罐、三级过滤罐内部均设有滤芯；所述的超声波清洗槽和收集器内部均同轴设有搅拌棒，所述的搅拌棒底部连接搅拌桨。本发明提高了抛光液使用效率，减少抛光废液排量，减少了抛光药品及废液处理药品的消耗，降低了企业生产成本和环保成本。

Description

一种锗片抛光液回收再利用的装置及其回收方法
技术领域
本发明涉及锗片生产加工方法，特别涉及一种锗片抛光废液回收利用的装置及其回收方法。
背景技术
锗片化学机械抛光是晶片在一定的压力及抛光液的条件下，通过磨粒的机械摩擦及氧化剂的腐蚀作用来去除晶片表面材料，获得镜面的过程，其中抛光液由氧化剂、研磨剂、稳定剂、活性剂组成。抛光过程中产生的废液一般经收集处理后直接排掉。经对废液的有效氯/活性氧含量检测，发现经抛光后溶液中的有效氯/活性氧的损耗在5％～15％，即抛光废液中仍有大量的氧化剂成分存在，而研磨剂、稳定剂、活性剂的损耗几乎可以忽略。另外废液中还含有抛光垫绒毛屑、少量锗/硅颗粒、锗/硅酸盐等。因此废液通过过滤处理后，或直接利用，或添加适量的氧化剂再利用。
申请号为2010100229972，申请日为2010.01.19，申请公布号为CN101758457A公开了一种化学机械抛光液回收和重复利用的方法，此法针对无氧化剂抛光液的回收利用，在氧化剂存在的条件下，其所用的阴、阳交换树脂会发生氧化、变质进而迅速失效，因此此法不适用含氧化剂的抛光废液的回收利用，另外此法还需稀释原液再浓缩过滤液，过程繁琐。申请号为2016104414791，申请日为2016.6.20，申请公布号为CN105856073A公开了一种蓝宝石抛光废液的回收方法，是对铜、钻石的回收，而非抛光废液的回收利用。申请号为2013101504398，申请日为2013.4.26，申请公布号CN103264352A公开了一种大型环抛机的抛光液循环过滤注液装置，该方法操作复杂，设备成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种锗片抛光液回收再利用的装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种锗片抛光液回收再利用的装置，所述的装置由超声波清洗槽、一级过滤罐、二级过滤罐、三级过滤罐和收集器依次连接组成，所述的超声波清洗罐底部设有换能器，超声波清洗罐和一级过滤罐之间连接一级蠕动泵，所述的一级蠕动泵通过硅胶管伸入超声波清洗罐内部，所述的硅胶管端部设有滤嘴；所述的三级过滤罐和收集器之间连接二级蠕动泵，所述的一级过滤罐、二级过滤罐、三级过滤罐内部均设有滤芯；所述的超声波清洗槽和收集器内部均同轴设有搅拌棒，所述的搅拌棒底部连接搅拌桨。
超声的同时必须搅拌，目的是保持溶液良好的分散性，防止研磨剂成分团聚。采用一级过滤罐、二级过滤罐、三级过滤罐进行分级过滤的目的是提高溶液通过率，减少滤芯更换频率。
所述的超声波清洗槽顶部连接注入管道，用于注入抛光废液。
所述的收集器顶部设有给料口，底部设有排液口。
所述的换能器连接于超声频电源。
所述的搅拌桨通过驱动电机驱动。
所述的一级过滤罐滤芯孔径500nm～1um，二级过滤罐滤芯孔径150nm～500nm，三级过滤罐滤芯孔径为80nm～150nm。
所述的超声波清洗槽内壁材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料，所述的搅拌棒及搅拌桨材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料。
本发明还公开了一种锗片抛光液回收再利用的方法，包括如下步骤：
1)将一定量的锗片抛光废液置入超声波清洗槽中，超声并搅拌均匀；
2)通过一级蠕动泵将废液抽取到含不同孔径滤芯的过滤罐中过滤；
3)通过二级蠕动泵将过滤液抽取至收集槽中，检测有效氯含量或活性氧含量，补充相应的量，搅拌后待用。
作为优选，所述的超声波清洗槽超声波频率20KHz～1000KHz，超声时间1min～360min；搅拌速度为10r/min～1000r/min，搅拌时间1min～720min；超声的同时必须搅拌。
作为优选，所述的步骤2)中，一级蠕动泵转速设置在20r/min～600r/min；所述的步骤3)中，二级蠕动泵转速设置在20r/min～600r/min，搅拌速度为10r/min～1000r/min，搅拌时间1min～720min。
采用上述技术方案，本发明的回收工艺中，将抛光液采用超声波清洗后将其进行三级过滤，最终将抛光液收集。
本发明提高了抛光液使用效率，减少抛光废液排量，减少了抛光药品及废液处理药品的消耗，降低了企业生产成本和环保成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记：1-注入管道，2-驱动电机，3-超声波清洗槽，4-搅拌桨，5-滤嘴，6-硅胶管，7-一级蠕动泵，8-1-一级过滤罐，8-2-二级过滤罐，8-3-三级过滤罐，9-滤芯，10-二级蠕动泵，11-收集器，12-排液口，13-给料口，14-换能器。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明中，搅拌棒材质为聚乙烯，所有反应槽的材质为聚四氟乙烯。
实施例1：
一种锗片抛光液回收再利用的装置，由超声波清洗槽3、一级过滤罐8-1、二级过滤罐8-2、三级过滤罐8-3和收集器11依次连接组成，超声波清洗槽3顶部连接注入管道1，用于注入抛光废液，超声波清洗罐3底部设有换能器14，换能器14连接于超声频电源。
超声波清洗罐3和一级过滤罐8-1之间连接一级蠕动泵7，一级蠕动泵7通过硅胶管6伸入超声波清洗罐3内部，硅胶管6端部设有滤嘴5；三级过滤罐8-3和收集器11之间连接二级蠕动泵10；一级过滤罐8-1、二级过滤罐8-2、三级过滤罐8-3内部均设有滤芯9；超声波清洗槽3和收集器11内部均同轴设有搅拌棒，搅拌棒底部连接搅拌桨4，搅拌棒通过驱动电机2驱动。
本发明中，收集器11顶部设有给料口13，底部设有排液口12。
具体来说，本实施例中，一级过滤罐8-1滤芯孔径500nm，二级过滤罐8-2滤芯孔径150nm，三级过滤罐8-3滤芯孔径为80nm。分级过滤是为了提高溶液通过率，减少滤芯更换频率。
超声波清洗槽3内壁材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料，搅拌棒及搅拌桨4材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料。
本发明公开了利用上述装置进行锗片抛光液回收再利用的方法，包括如下步骤：
1)将50L的锗片抛光废液置入超声波清洗槽3中，超声波清洗槽超声波频率20KHz，超声时间1min；搅拌速度为10r/min，搅拌时间1min；超声的同时必须搅拌；
2)通过一级蠕动泵7将废液抽取到含不同孔径滤芯的过滤罐中依次过滤，一级蠕动泵转速为20r/min～600r/min；
3)通过二级蠕动泵10将过滤液抽取至收集槽11中，收集完毕后开动搅拌机搅拌，其中，二级蠕动泵转速设置在20r/min，搅拌速度为10r/min，搅拌时间1min，留作锗片抛光用。
实施例2：
一种锗片抛光液回收再利用的装置，由超声波清洗槽3、一级过滤罐8-1、二级过滤罐8-2、三级过滤罐8-3和收集器11依次连接组成，超声波清洗罐3底部设有换能器14，换能器14连接于超声频电源。超声波清洗罐3和一级过滤罐8-1之间连接一级蠕动泵7，一级蠕动泵7通过硅胶管6伸入超声波清洗罐3内部，硅胶管6端部设有滤嘴5；三级过滤罐8-3和收集器11之间连接二级蠕动泵10，所述的一级过滤罐8-1、二级过滤罐8-2、三级过滤罐8-3内部均设有滤芯9，一级过滤罐8-1滤芯孔径1um，二级过滤罐8-2滤芯孔径500nm，三级过滤罐8-3滤芯孔径为150nm；超声波清洗槽3和收集器11内部均同轴设有搅拌棒，搅拌棒底部连接搅拌桨4，搅拌桨4通过驱动电机2驱动。
超声波清洗槽3顶部连接注入管道1，用于注入抛光废液，收集器11顶部设有给料口13，底部设有排液口12。
本发明中，超声波清洗槽3内壁材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料，搅拌棒及搅拌桨4材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料。
一种锗片抛光液回收再利用的方法，包括如下步骤：
1)将50L锗片抛光废液置入超声波清洗槽3中，超声并搅拌均匀，超声波清洗槽超声波频率1000KHz，超声时间360min；搅拌速度为1000r/min，搅拌时间720min；超声的同时必须搅拌；
2)通过一级蠕动泵7将废液抽取到含不同孔径滤芯的过滤罐中过滤，一级蠕动泵转速设置在20r/min～600r/min；
3)通过二级蠕动泵10将过滤液抽取至收集槽11中，搅拌后待用，二级蠕动泵转速设置在600r/min，搅拌速度为1000r/min，搅拌时间720min，留作锗片抛光用。
实施例3:
一种锗片抛光液回收再利用的装置，由超声波清洗槽3、一级过滤罐8-1、二级过滤罐8-2、三级过滤罐8-3和收集器11依次连接组成，超声波清洗罐3底部设有换能器14，换能器14连接于超声频电源，超声波清洗罐3和一级过滤罐8-1之间连接一级蠕动泵7，一级蠕动泵7通过硅胶管6伸入超声波清洗罐3内部，所述的硅胶管6端部设有滤嘴5；三级过滤罐8-3和收集器11之间连接二级蠕动泵10，一级过滤罐8-1、二级过滤罐8-2、三级过滤罐8-3内部均设有滤芯9，一级过滤罐8-1滤芯孔径600um，二级过滤罐8-2滤芯孔径300nm，三级过滤罐8-3滤芯孔径为90nm；超声波清洗槽3和收集器11内部均同轴设有搅拌棒，搅拌棒底部连接搅拌桨4。
超声波清洗槽3顶部连接注入管道1，用于注入抛光废液，收集器11顶部设有给料口13，底部设有排液口12，搅拌桨4通过驱动电机2驱动。
超声波清洗槽3内壁材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料，搅拌棒及搅拌桨4材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料。
本发明还公开了一种锗片抛光液回收再利用的方法，包括如下步骤：
1)将50L的锗片抛光废液置入超声波清洗槽3中，超声波清洗槽超声波频率800KHz，超声时间300min；搅拌速度为800r/min，搅拌时间700min；超声的同时必须搅拌；
2)通过一级蠕动泵7将废液抽取到含不同孔径滤芯的过滤罐中过滤，一级蠕动泵转速设置在500r/min；
3)通过二级蠕动泵10将过滤液抽取至收集槽11中，搅拌后待用，二级蠕动泵转速设置在500r/min，搅拌速度为800r/min，搅拌时间700min，留作锗片抛光用。

Claims (10)

1.一种锗片抛光液回收再利用的装置，其特征在于：所述的装置由超声波清洗槽(3)、一级过滤罐(8-1)、二级过滤罐(8-2)、三级过滤罐(8-3)和收集器(11)依次连接组成，所述的超声波清洗罐(3)底部设有换能器(14)，超声波清洗罐(3)和一级过滤罐(8-1)之间连接一级蠕动泵(7)，所述的一级蠕动泵(7)通过硅胶管(6)伸入超声波清洗罐(3)内部，所述的硅胶管(6)端部设有滤嘴(5)；所述的三级过滤罐(8-3)和收集器(11)之间连接二级蠕动泵(10)，所述的一级过滤罐(8-1)、二级过滤罐(8-2)、三级过滤罐(8-3)内部均设有滤芯(9)；所述的超声波清洗槽(3)和收集器(11)内部均同轴设有搅拌棒，所述的搅拌棒底部连接搅拌桨(4)。
2.如权利要求1所述的锗片抛光液回收再利用的装置，其特征在于：所述的超声波清洗槽(3)顶部连接注入管道(1)，用于注入抛光废液。
3.如权利要求2所述的锗片抛光液回收再利用的装置，其特征在于：所述的收集器(11)顶部设有给料口(13)，底部设有排液口(12)。
4.如权利要求2所述的锗片抛光液回收再利用的装置，其特征在于：所述的换能器(14)连接于超声频电源。
5.如权利要求2所述的锗片抛光液回收再利用的装置，其特征在于：所述的搅拌桨(4)通过驱动电机(2)驱动。
6.如权利要求5所述的锗片抛光液回收再利用的装置，其特征在于：所述的一级过滤罐(8-1)滤芯孔径500nm～1um，二级过滤罐(8-2)滤芯孔径150nm～500nm，三级过滤罐(8-3)滤芯孔径为80nm～150nm。
7.如权利要求6所述的锗片抛光液回收再利用的装置，其特征在于：所述的超声波清洗槽(3)内壁材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料，所述的搅拌棒及搅拌桨(4)材质为聚氟乙烯或聚氟四乙烯或聚乙烯材料。
8.一种锗片抛光液回收再利用的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将一定量的锗片抛光废液置入超声波清洗槽(3)中，超声并搅拌均匀；
2)通过一级蠕动泵(7)将废液抽取到含不同孔径滤芯的过滤罐中过滤；
3)通过二级蠕动泵(10)将过滤液抽取至收集槽(11)中，搅拌后待用。
9.如权利要求8所述的锗片抛光液回收再利用的方法，其特征在于：所述的超声波清洗槽超声波频率20KHz～1000KHz，超声时间1min～360min；搅拌速度为10r/min～1000r/min，搅拌时间1min～720min；超声的同时必须搅拌。
10.如权利要求8所述的锗片抛光液回收再利用的方法，其特征在于：所述的步骤2)中，一级蠕动泵转速设置在20r/min～600r/min；所述的步骤3)中，二级蠕动泵转速设置在20r/min～600r/min，搅拌速度为10r/min～1000r/min，搅拌时间1min～720min。
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