CN115193574A - 一种镀镍金刚砂的回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于镀镍金刚砂使用领域，具体公开一种镀镍金刚砂的回用方法，将上砂缸清缸处理得到沉砂用清水清洗，然后经过磁选分选，分别得到退镀砂和未退镀砂，退镀砂储备备用进行再镀覆工序，未退镀砂先经过筛分除杂除去大颗粒杂质，再经过煮沸除杂除去未退镀砂表面粘附的微小杂质，最后得到能够直接再次使用的镀镍金刚砂，方法简单，容易操作，大大提高砂回收率，减少砂浪费，降低企业的生产成本。

Description

一种镀镍金刚砂的回用方法

技术领域

本发明属于镀镍金刚砂使用领域，具体公开一种镀镍金刚砂的回用方法。

背景技术

目前，在金刚石制品行业生产过程中，很多都是通过电镀镍的方法，将预镀镍的金刚砂电镀至使用制品上；一般流程是在金刚石微粉表面先镀覆一层镍层，增加金刚砂的导电性，将镀镍金刚石放入镀液中，再通过工艺控制镀覆至制品上，目前用量相对较多的行业为电镀金刚线的生产。

由于镀镍金刚石长时间在镀液里浸泡，会逐渐进行腐蚀退镀，失去活性无法电镀到钢线上，随着使用时间的延长，未退镀的砂表面也会附着很多微粒杂质，减少砂活性使砂失效无法镀到产品上，随着失效砂数量越来越多，砂与砂之间会相互碰撞，也会降低整体的上砂效果，因此行业内的常规做法，是定期对上砂缸进行清缸处理；清缸处理出来的金刚砂是退镀的金刚砂和含镍的未退镀的混合金刚砂，退镀的金刚砂和含镍的未退镀的金刚砂一起进行回收并退镀处理，浪费严重，金刚砂是金刚石制品的主要原料，且金刚砂价格相对较贵，金刚砂成本占制造成本的20％以上，所以提升金刚砂的利用率是行业内需要提升的课题。

发明内容

为了解决背景技术中问题，本发明公开一种镀镍金刚砂的回用方法，依次经过沉砂、清洗、磁选、筛分除杂和水煮除杂，得到能够直接再次使用的镀镍金刚砂，提升砂回收率，减少砂浪费，降低企业的生产成本。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种镀镍金刚砂的回用方法，包括下述步骤：

1)沉砂，对上砂缸进行清缸处理，将上砂缸内镀液和砂全部清出，将清出镀液和砂自然沉降得到沉砂，将上清液抽出进行镀液净化处理得到镀液能够直接回收使用；

2)清洗，将步骤1)得到沉砂用纯水清洗后再次沉降；

3)磁选，将步骤2)清洗后得到沉砂通过磁选方式利用磁选装置进行分选，分选后分别得到退镀砂和未退镀砂，退镀砂储备备用；

4)筛分除杂，将步骤3)磁选分选得到未退镀砂收集后利用自动筛分装置筛分除去大颗粒杂质；

5)煮沸除杂，将步骤4)得到未退镀砂利用纯水煮沸除去未退镀砂表面粘附的微小杂质，最后得到能够直接再次使用的镀镍金刚砂，使用煮沸方式除杂主要有两方面的作用，第一除去砂表面的微小杂质，通过煮沸使砂表面产生气泡，会使砂表面的微小杂质去掉，同时如果砂表面有残留镀液结晶，煮沸同样可以很快溶解砂表面的结晶，达到砂表面清洁的作用；煮沸的第二个作用是提升砂的活性，煮沸后的砂活性升高，可以提升上砂效果从而降低用砂量，降低生产成本。

进一步地，所述镀镍金刚砂的回用方法，步骤2)清洗时，将纯水与步骤1)得到沉砂混合、搅拌，然后沉降，沉降后将上清液排掉，重复多次，直至上清液的PH＝6-8。

进一步地，所述镀镍金刚砂的回用方法，磁选装置包括支撑架、电磁铁组件和搅拌器A，支撑架是开口朝向的U形支架，在支撑架顶部设有水平设置的导轨，在导轨的两端分别设置有移动限位器A和移动限位器B，在移动限位器A和移动限位器B的下方对应设置有承砂桶A和承砂桶B，电磁铁组件包括电磁铁和连杆，连杆下端与电磁体连接，连杆上端与导轨匹配设置，在驱动装置的作用下，连杆能够沿导轨在移动限位器A和移动限位器B之间移动并带动电磁铁在承砂桶A和承砂桶B之间移动，在承砂桶A的上方设置有搅拌器A，搅拌器A的搅拌杆竖直向下伸入到承砂桶A中。

进一步地，所述镀镍金刚砂的回用方法，自动筛分装置包括装砂桶A和装砂桶B，在装砂桶A的上方设置有搅拌器B，搅拌器B的搅拌轴竖直向下延伸伸入装砂桶A中，在装砂桶A和装砂桶B之间还设有上下设置的筛网和振动筛，在装砂桶A的底部设置有向筛网方向延伸的第一导液管，在振动筛的底部设置有向装砂桶B方向延伸的第二导液管。

进一步地，所述镀镍金刚砂的回用方法，连杆是能够垂直伸缩的升降杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明镀镍金刚砂的回用方法，依次包括沉砂、清洗、磁选、筛分除杂和水煮除杂，将上砂缸清缸处理得到沉砂用清水清洗，然后经过磁选分选，分别得到退镀砂和未退镀砂，退镀砂储备备用进行再镀覆工序，未退镀砂先经过筛分除杂除去大颗粒杂质，再经过煮沸除杂除去未退镀砂表面粘附的微小杂质，最后得到能够直接再次使用的镀镍金刚砂，方法简单，容易操作，大大提高砂回收率，减少砂浪费，降低企业的生产成本。

附图说明

图1是本发明中的磁选装置的结构示意图；

图2是本发明中筛网过滤装置结构示意图；

图3是水煮沸前砂的SEM测试图；

图4是100℃煮沸10分钟后砂的SEM测试图；

上述图中：1-搅拌器A；2-移动限位器A；3-横梁；4-移动限位器B；5-电磁铁组件；6-搅拌杆；7-承砂桶A；8-竖梁；9-承砂桶B；10-搅拌器B；11-搅拌轴；12-装砂桶A；13-装砂桶支撑台；14-第一导液管；15-筛网；16-振动筛；17-振筛机支撑台；18-第二导液管；19-装砂桶B。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合附图1和附图2，详细阐述本发明一种镀镍金刚砂的回用方法，包括下述步骤：

1)沉砂，对上砂缸进行清缸处理，将上砂缸内镀液和砂全部清出，将清出镀液和砂自然沉降得到沉砂，将上清液抽出进行镀液净化处理得到镀液能够直接回收使用；

2)清洗，将纯水与步骤1)得到沉砂混合、搅拌，然后沉降，沉降后将上清液排掉，重复多次，直至上清液的PH＝6-8；

3)磁选，将步骤2)清洗后得到沉砂通过磁选方式利用磁选装置进行分选，磁选装置包括支撑架、电磁铁组件5和搅拌器A1，支撑架是开口朝向的U形支架，支撑架包括水平设置的横梁3，在横梁3两端底部分别设有竖直设置的竖梁8，在横梁3顶部设有水平设置的导轨，在导轨的两端分别设置有移动限位器A2和移动限位器B4，在移动限位器A2和移动限位器B4的下方对应设置有承砂桶A7和承砂桶B9，电磁铁组件5包括电磁铁和连杆，连杆下端与电磁体连接，连杆上端与导轨匹配设置，连杆是能够垂直伸缩的升降杆，在驱动装置的作用下，连杆能够沿导轨在移动限位器A2和移动限位器B4之间移动并带动电磁铁在承砂桶A7和承砂桶B9之间移动，在承砂桶A7的上方设置有搅拌器A1，搅拌器A1设置在横梁3的一端，搅拌器A1的搅拌杆6竖直向下伸入到承砂桶A7中，通过磁铁吸附未退镀砂，分选后分别得到退镀砂和未退镀砂，退镀砂储备备用，实际工作中，将清洗干净的沉砂按照砂：水比例＝1万克拉：3L水进行配比，混合后倒入承砂桶A7桶内，开启搅拌器A1，搅拌频率选取600-900转/min，保证砂不沉降同时液体不溅出，搅拌一段时间后，开启电磁铁，连杆伸长带动电磁铁自动下降至承砂桶A7桶内，连杆伸长长度固定，保证承砂桶A7桶内液体淹没电磁铁，电磁铁在液体内停留5-10秒钟，液体内未退镀的砂就会被电磁铁吸附，电磁铁吸附砂之后连杆收缩带动电磁铁上升，上升高度超出承砂桶A7高度，在驱动装置作用下，连杆带动电磁铁从承砂桶A7上方移动至承砂桶B9的上方，连杆伸长带动电磁铁自动下降至承砂桶B9桶内，电磁铁断电10-15s，断电后的电磁铁不再有磁性，电磁铁上吸附的砂因为失去吸附力，在砂自身重力下下降，掉入承砂桶B9桶内，电磁铁断电10-15s后，连杆收缩带动电磁铁上升，上升高度超出承砂桶B9高度，在驱动装置作用下，连杆带动电磁铁从承砂桶B9上方移动至承砂桶A7的上方，进入新一轮磁选分选工作，重复上述操作，直至目测电磁铁在承砂桶A7内不再吸附砂，说明未退镀砂已经吸附干净，；

4)筛分除杂，将步骤3)磁选分选得到未退镀砂收集后利用自动筛分装置筛分除去大颗粒杂质，自动筛分装置包括装砂桶A12和装砂桶B19，在装砂桶A12下方设置有装砂桶支撑台13，在装砂桶A12的上方设置有搅拌器B10，搅拌器B10的搅拌轴11竖直向下延伸伸入装砂桶A12中，在装砂桶A12和装砂桶B19之间还设有上下设置的筛网15和振动筛16，在振动筛16的下方设置有振动筛支撑台17，在装砂桶A12的底部设置有向筛网15方向延伸的第一导液管14，在振动筛16的底部设置有向装砂桶B19方向延伸的第二导液管18，实际工作时，将磁选分选得到未退镀砂按照砂：水＝1万克拉：10L水进行混合均匀，倒入装砂桶A12桶内，开启搅拌器B10，搅拌转速调整为600-1000转/分，保证砂不沉底同时砂也不会溅出桶外，搅拌一段时间后，将第一导液管14和第二导液管18打开，开启振动筛16，含砂液体从装砂桶A12流出，从第一导液管14依次导入筛网15和振动筛16过滤，筛网目数的选择，根据砂粒径的大小进行选择，砂内部的较大杂质就会被去除掉，被筛下的金刚砂从振动筛16底部的第二导液管18导入至装砂桶B19中；

5)煮沸除杂，将步骤4)得到未退镀砂放入100℃沸水中煮沸，水与砂配比为1万克拉砂使用3L-5L纯水煮沸，煮沸时间为10-15分钟，煮沸用锅采用304不锈钢材质，一次煮沸后，将砂沉降60-100min，使砂全部沉降完成，将上清液倒出后进行二次煮沸，配比与第一次煮沸相同，煮沸后将砂液沉降60-100min，使砂全部沉降完成，将上清液倒出后砂即可以正常使用，利用纯水煮沸除去未退镀砂表面粘附的微小杂质，最后得到能够直接再次使用的镀镍金刚砂，将附图3和附图4对比，SEM测试水煮沸前砂，虽然无大颗粒，但是可以看出表面残留有影响导电性的微小杂质，SEM测试水100℃煮沸10分钟后砂表面相对较干净，未见微粒杂质，本发明通过简单方便的方法，提升砂的使用效率，减少砂的浪费，从而降低砂的成本。

分别以全新砂、清缸得到沉砂、步骤4)得到未退镀砂和步骤5)得到镀镍金刚砂进行上砂实验，实验现场使用的砂D50粒径是7.0μm、上砂颗粒数要求为100颗，以此为前提进行对比实验，实验结果如下：

上砂用砂	上砂颗粒数	用砂量ct/km
			全新砂	100	6
清缸得到沉砂直接使用	100	35
			步骤4)得到未退镀砂	100	13
步骤5)得到镀镍金刚砂	100	7

由上表实验数据可知：用清缸得到沉砂不经过处理直接进行上砂实验，上砂效果很差，且沉出的砂未经过处理直接投入上砂槽内，同时会污染槽内镀液；

用经过步骤1)沉砂、步骤2)倾斜、步骤3)磁选和步骤4)筛分除杂，但不经过5)煮沸除杂得到未退镀砂进行上砂实验，有一定的上砂效果，但用砂量也是相对较高；

用步骤5)得到镀镍金刚砂进行上砂实验，用砂量单耗达到7ct/km，虽然用砂量比全新砂稍微多一点，但是基本接近新砂上砂效果。

目前，市场上一般公司金刚线产能可以达到月产100万公里以上，以月产100万公里为例，清缸得到沉砂直接进行退镀再镀覆一般成本为0.4元/ct，一般清缸得到沉砂/新砂用量的比例为70％，所以公司月产100万km，总用砂量为600万克拉，则清缸得到沉砂用量为600*70％＝420万克拉，420万克拉若按照正常的流程退镀然后再镀覆，成本约420*0.4＝168万元，使用本发明镀镍金刚砂的回用方法处理清缸得到沉砂，约有60％的砂可以回收利用，节约成本约168*60％＝100.8万元，即使用本发明镀镍金刚砂的回用方法每月可以节约100万元左右，若产能更高则可以节约更多的成本。

Claims (5)

1.一种镀镍金刚砂的回用方法，其特征是，包括下述步骤：

1）沉砂，对上砂缸进行清缸处理，将上砂缸内镀液和砂全部清出，将清出镀液和砂自然沉降得到沉砂，将上清液抽出进行镀液净化处理得到镀液能够直接回收使用；

2）清洗，将步骤1）得到沉砂用纯水清洗后再次沉降；

3）磁选，将步骤2）清洗后得到沉砂通过磁选方式利用磁选装置进行分选，分选后分别得到退镀砂和未退镀砂，退镀砂储备备用；

4）筛分除杂，将步骤3）磁选分选得到未退镀砂收集后利用自动筛分装置筛分除去大颗粒杂质；

5）煮沸除杂，将步骤4）得到未退镀砂利用纯水煮沸除去未退镀砂表面粘附的微小杂质，最后得到能够直接再次使用的镀镍金刚砂。

2.根据权利要求1所述的镀镍金刚砂的回用方法，其特征是，步骤2）清洗时，将纯水与步骤1）得到沉砂混合、搅拌，然后沉降，沉降后将上清液排掉，重复多次，直至上清液的PH=6-8。

3.根据权利要求1所述的镀镍金刚砂的回用方法，其特征是，磁选装置包括支撑架、电磁铁组件和搅拌器A，支撑架是开口朝向的U形支架，在支撑架顶部设有水平设置的导轨，在导轨的两端分别设置有移动限位器A和移动限位器B，在移动限位器A和移动限位器B的下方对应设置有承砂桶A和承砂桶B，电磁铁组件包括电磁铁和连杆，连杆下端与电磁体连接，连杆上端与导轨匹配设置，在驱动装置的作用下，连杆能够沿导轨在移动限位器A和移动限位器B之间移动并带动电磁铁在承砂桶A和承砂桶B之间移动，在承砂桶A的上方设置有搅拌器A，搅拌器A的搅拌杆竖直向下伸入到承砂桶A中。

4.根据权利要求1所述的镀镍金刚砂的回用方法，其特征是，

自动筛分装置包括装砂桶A和装砂桶B，在装砂桶A的上方设置有搅拌器B，搅拌器B的搅拌轴竖直向下延伸伸入装砂桶A中，在装砂桶A和装砂桶B之间还设有上下设置的筛网和振动筛，在装砂桶A的底部设置有向筛网方向延伸的第一导液管，在振动筛的底部设置有向装砂桶B方向延伸的第二导液管。

5.根据权利要求3所述的镀镍金刚砂的回用方法，其特征是，连杆是能够垂直伸缩的升降杆。

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