NO318474B1 - Fremgangsmate for separasjon av en maskineringssuspensjon i fraksjoner - Google Patents

Fremgangsmate for separasjon av en maskineringssuspensjon i fraksjoner Download PDF

Info

Publication number
NO318474B1
NO318474B1 NO20022766A NO20022766A NO318474B1 NO 318474 B1 NO318474 B1 NO 318474B1 NO 20022766 A NO20022766 A NO 20022766A NO 20022766 A NO20022766 A NO 20022766A NO 318474 B1 NO318474 B1 NO 318474B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cutting fluid
machining
suspension
separation
treatment agent
Prior art date
Application number
NO20022766A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20022766L (no
NO20022766D0 (no
Inventor
Peter Eisner
Andreas Malberg
Michael Menner
Axel Borcherding
Original Assignee
Fraunhofer Ges Forschung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Ges Forschung filed Critical Fraunhofer Ges Forschung
Publication of NO20022766L publication Critical patent/NO20022766L/no
Publication of NO20022766D0 publication Critical patent/NO20022766D0/no
Publication of NO318474B1 publication Critical patent/NO318474B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/28Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
    • B03B5/30Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions
    • B03B5/44Application of particular media therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B1/00Conditioning for facilitating separation by altering physical properties of the matter to be treated
    • B03B1/04Conditioning for facilitating separation by altering physical properties of the matter to be treated by additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D3/00Differential sedimentation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
    • B24B55/03Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant designed as a complete equipment for feeding or clarifying coolant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/007Use, recovery or regeneration of abrasive mediums
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/04Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning aqueous emulsion based
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Anvendelsesområde
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for separasjon av en maskineringssuspensjon i fraksjoner, spesielt av den typen som oppsamles når silisium, kvarts eller keramiske materialer maskineres. En brukt maskinerings-suspens jon består som regel av et skjærefluid der slipekorn eller avslipingsmateriale fra et skjæreverktøy eller maskineringsutstyr, henholdsvis, eller fra det maskinerte materialet er dispergert.
Slike maskineringssuspensjoner benyttes for eksempel ved produksjon av tynne skiver av silisium eller kvarts for halvleder eller solcelleteknologi, der de tynne skivene separeres fra monokrystallinske staver eller støpeblokker ved anvendelse av en separerende slipeprosess. I en utførelses-form av denne teknikken løper en tråd med en lengde på flere kilometer over et spolesystem slik at en trådnetting vil dannes, som inkluderer opp til flere hundre tråder i et side-ved-side forhold. Ved å legge til maskineringssuspensjonen er det dermed mulig å sage ut flere hundre tynne skiver fra en blokk eller stav av passende lengde samtidig, i en enkelt operasjon. Den brukte maskineringssuspensjonen består av et skjærefluid, fortrinnsvis et flerverdig alkohol eller høyt raffinerte mineraloljer med tilsetninger, med slipekorn, fortrinnsvis av silisiumkarbid (SiC) med forskjellige partikkelstørrelser suspendert i denne. I løpet av den mekaniske maskineringen av silisiumet eller kvartsen, transporteres slipekornene som føres i skjærefluidet til og komprimeres på det stedet .der det skal utføre sin maskineringsvirkning, ved hjelp av maskineringsverktøyene slik som båndsager, sagetråder eller slipeskiver.
Suspensjonen som benyttes for maskineringsprosessen, som bærer det oppsamlede avslipningsmaterialet, samles opp og resirkuleres inn i maskineringsprosessen igjen. Imidlertid reduseres faktisk virkningen av maskineringssuspensjonen ettersom brukstiden øker slik at den til slutt må byttes ut fordi det gitte mål med maskineringsoperasjonen ikke lenger kan oppnås. Årsaken til dette består ikke bare i slitasjen av SiC-materialet men hovedsaklig også i den økende prosent med fine partikler av silisium eller kvarts avslipingsmateriale og i jern avslipingsmateriale fra maskineringsverktøyene. Omfanget av typiske sammensetninger av slike brukte suspensjoner er illustrert i Tabell 1.
Tidligere kjent teknikk
For behandling av brukte maskineringssuspensjoner er det for tiden bare kjent noen fremgangsmåter slik at i praktisk operasjon må maskineringssuspensjonene ofte bli avhendet som risikoavfall for forbrenning.
Det finnes faktisk forskjellige muligheter tilgjengelig for å øke brukstiden, dvs. antallet mulige kuttinger som kan utføres per kilogram suspensjon. For dette formål kan man for eksempel erstatte en del av volumet av den brukte maskiner-ingssuspens jonen etter hver kutteoperasjon med en ny maskineringssuspensjon, eller separere en del av avslipings-materialet fra suspensjonen ved dekantering. I alle disse fremgangsmåtene må man imidlertid kvitte seg med den brukte maskineringssuspensjonen etter et mer eller mindre stort antall kutteoperasjoner. Som regel utføres dette ved avhending som risikoavfall ved forbrenning med etterfølgende
deponering av restene.
Ettersom kostnadene ved å frembringe maskinerings-suspens jonen står for en betydelig del av de totale kostnadene påført ved den mekaniske maskineringen av silisium, kvarts eller keramisk materiale, er ikke denne utbredte praktiske fremgangsmåten økonomisk.
En fremgangsmåte er kjent fra Patent Abstraets of Japan, fra JP 1-316170, der brukte maskineringssuspensjoner sentri-fugeres og slipe- eller opprivningskornene, henholdsvis, slik separeres og igjen dispergeres i den nye skjærevæsken. En ulempe ved denne fremgangsmåten er imidlertid at en høy andel av avslipingsmaterialet og brukt skjærefluid fremdeles er gjenværende i de separerte slipekornene. Denne fremgangsmåten tillater derfor ikke en klar separasjon mellom slipekornene og avslipingsmaterialet slik at mulighetene for resirkulering av bestandelene av maskineringssuspensjonen også er meget sterkt begrenset.
Fra EP 0916463A1 er det kjent en ytterligere fremgangsmåte for separasjon av en maskineringssuspensjon i fraksjoner. I denne fremgangsmåten er suspensjonen til å begynne med desintegrert ved et destillerende tørketrinn i faste komponenter og en flytende komponent. Dernest anvendes et fraksjoneringstrinn, spesielt en sikte- eller en luftsorter-ingsteknikk for separasjon av de tørre faste komponentene i en fin avslipingsdel og en grov slipekornsdel. Etter dette tørrsorteringstrinnet, kan den delen som inneholder slipekornene bli benyttet om igjen i en maskineringssuspensjon. Noe som er en ulempe i tørketrinnet er imidlertid det faktum at tilsetningsstoffene som er vanskelig å fordampe i skjærefluidet gjenblir i de faste komponentene. I tillegg krever selv den foretrukne vakuumoperasjonen for suksessfylt tørking av de faste materialene temperaturer som kan være ødeleggende for skjærefluidet i form av en desintegrasjon. Skjærefluidmaterialet er da utelukket fra gjenbruk. Som et resultat av den etterfølgende tørre luftsorteringsteknikken, kan i tillegg uønskede ansamlinger bestående av svært fine partikler bli overført inn i den gjenbrukte grove delen. Årsaken til dette er rester av skjærefluid som smelter partiklene sammen.
En nøyaktig separasjon av fraksjonene som maskinerings-suspens jonen inneholder kan derfor ikke oppnås med denne fremgangsmåten heller. Vellykket separasjon i fraksjoner er imidlertid forutsetningen for en høykvalitets gjenvinning og for gjenbruk av komponentene. Spesielt i tilfellet av en tiltenkt gjenvinning av brukt SiC innenfor området produksjon av keramikk eller slipekorn, kreves en nøyaktig atskillelse av silisium avslipningsmaterialet fra metall avslipings-materialet. Med de kjente fremgangsmåtene ifølge den tidligere kjente teknikken har ikke en slik separasjon hittil vært mulig å oppnå.
I en annen kjent fremgangsmåte ifølge US-patent 3,997,359 for separasjon av enkeltkomponenter fra et skjærefluid, utføres separasjonen av avslipingsmaterialet fra slipekornene bare etter en separasjon av skjærefluidet i flere vaske- og renseoperasjoner med et etterfølgende tørketrinn slik at de ovennevnte problemene kan oppstå.
Europeisk patent EP 0 786 317 A2 beskriver en fremgangsmåte for behandling av brukte maskineringsfluider av den krevde generelle type, slik som skjærefluider. Denne fremgangsmåten tjener til å separere slipekornene fra maskineringsvæsken. I den fremgangsmåten tilføres først vann til den oljeaktige maskineringsvæsken for å redusere viskositeten til maskineringsvæsken ved dannelsen av en olje/vann emulsjon. Dernest, i et våtfiltreringstrinn, separeres slipekornene fra den væskefasen som består av olje, vann og avslipingsmateriale. Med en slik teknikk oppnås imidlertid heller ikke den tiltenkte nøyaktige separasjon av slipekornene fra avslipingsmaterialet og skjærefluidet.
Foreliggende oppfinnelse er nå basert på problemet å tilveiebringe en fremgangsmåte for å separere en maskiner-ingssuspens jon i fraksjoner, der slipekornene ved hjelp av fremgangsmåten kan bli pålitelig og presist atskilt fra avslipingsmaterialet og skjærefluidet for derved å tillate vellykket gjenbruk av de individuelle komponentene av maskineringssuspensjonen.
Oppfinnelsen
Ifølge oppfinnelsen løses ovennevnte oppgave med en fremgangsmåte for separasjon av en maskinerings-suspensjon i fraksjoner, bestående av et skjærefluid der det er suspendert i det minste slipekorn såvel som avslipnings-materiale. Fremgangsmåten omfatter trinnen; våt separasjon av nevnte maskineringssuspensjon ved anvendelse av væskebehandlingsmidler i en våt separator, og uttapping av en eller flere fraksjoner inneholdende slipekorn og av skjærefluid og nevnte behandlingsmidler fra nevnte våt separator. Fremgangsmåten er kjennetegnet ved nevnte skjærefluid blandes med et væskebehandlingsmiddel, der blandingen danner en suspensjon med nevnte avslipningsmateriale.
I en foretrukket utførelsesform brukes et skjærefluid dannet av alkoholer sammen med en amfifilisk væske som væskebehandlingsmiddel.
I en annen foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen brukes et skjærefluid dannet på basis av hydrokarboner sammen med en lipofilisk væske som væskebehandlingsmiddel.
I en ytterligere foretrukket utførelsesform
uttappes en eller flere fraksjoner, som inneholder metallavslipingsmateriale fra et maskineringsverktøy, fra nevnte våtseparator. I en variant av denne utførelsesformen atskilles nevnte metallavslipnings-materiale ved hjelp av en magnetisk separator.
I enda en foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen etterbehandles disse fraksjonene ved en separasjonsmetode og/eller en magnetisk separeringsmetode når det finnes metallavslipings-materiale fra et
maskineringsverktøy i nevnte atskilte fraksjon eller fraksjoner som inneholder slipekorn, for å skille ut
metallavslipingsmaterialet.
I nok en foretrukket utførelsesform tørkes de nevnte utskilte fraksjonene som inneholder slipe-korn og/eller metall-avslipingsmateriale, og væske-behandlingsmidlet som fordampes i løpet av tørkeoperasjonen kondenseres og resirkuleres muligvis inn i nevnte våtseparator.
I en ytterligere foretrukket utførelsesform atskilles mekanisk faste stoffer fra blandingen av skjærefluid og behandlingsmiddel med avslipningsmaterialet suspendert i denne.
I enda en ytterligere foretrukket utførelsesform atskilles nevnte væskebehandlingsmiddel fra nevnte skjærefluid ved en destillasjon og/eller mekanisk prosess, og resirkulseres muligvis resirkuleres i nevnte våtseparator.
I nok en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres våtseparasjonsstrinnet ved en motstrøms- eller sentrifugalteknikk.
I enda nok en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blandes maskineringssuspensjonen i starten, før våtseparasjonen og for reduksjon av nivået av skjærefluid, med et løsningsmiddel som blandes med nevnte skjærefluid, der blandingene ikke danner en suspensjon med avslipingsmaterialet som kommer fra det maskinerte materialet, og der blandingen så delvis filtreres mens nevnte løsningsmiddel igjen separeres fra maskineringssuspensjonen ved destillasjon.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
I oppfinnelsens fremgangsmåte blir først et væskebehandlingsmiddel valgt for reduksjonen av viskositeten som en funksjon av det respektive skjærefluid som benyttes og av avslipingsmaterialet, der behandlingsmidlet kan blandes med skjærefluidet (for eksempel er blandbar med denne), der blandingen på sin side danner en suspensjon sammen med avslipingsmaterialet. De som har kunnskaper i faget vil dermed være i stand til å velge fra gruppen av behandlingsmidler som er blandbare med skjærefluidet de materialer som danner, henholdsvis, en blanding eller en suspensjon. Et stort antall væsker, kjent som ekstraksjonsmidler, er tilgjengelig for dette formålet.
Skjærefluidet separeres til slutt, ved anvendelse av det valgte behandlingsmidlet, i en våtfiltreringsinstallasjon, for eksempel i en motstrømsseparator, der slipekornene kan trekkes ut som en grov fraksjon og et stort volum av avslipingsmateriale er suspendert i blandingen av skjærefluid og behandlingsmiddel og kan trekkes ut som en fraksjon av fin-partikler.
I denne fremgangsmåten spiller valget av væskebehandlingsmiddel en viktig rolle, der blandingen med skjærefluidet utgjør en stabil suspensjon med avslipingsmaterialet men ikke med slipekornene. I konvensjonelle fremgangsmåter for den ekstraherende separasjonen av skjærefluid fra brukte suspensjoner, avfallsmateriale og avsetninger eller søle, har hittil valget av oppløsingsmiddel blitt bestemt bare av dets kapasitet og selektivitet relativ til skjærefluidet som skal oppløses.
For oppfinnelsens fremgangsmåte er i motsetning den egenskapen utnyttet at noen blandinger av skjærefluid og behandlingsmiddel danner stabile suspensjoner med avslipings-materialet som kommer fra det maskinerte materialet, for tilfellet med silisiumprosessering vil det si silisium-partiklene. Uttrykket "blanding" skal fortrinnsvis her forstås i betydningen av et enkeltfase system (en homogen blanding). Etter tillegg av behandlingsmidler, spesielt oppløsningsmidler som er blandbare med skjærefluidet, og etter blanding av den samme med maskineringssuspensjonen, er det merkbart at på grunn av reduksjon av viskositeten skjer en separasjon av suspensjonen i et sediment og et overskytende materiale, der skjærefluidet i hovedsak overføres inn i det overskytende materialet.
Det var overraskende å oppdage at bestemte blandinger av behandlingsmiddel og skjærefluid danner en stabil suspensjon med avslipingsmaterialet som er inneholdt i maskinerings-suspens jonen, slik som silisiumavslipingsmaterialet, mens andre blandinger ikke oppfører seg på denne måten. De stabile suspensjonene som dannes på denne måten holder seg i flere uker uten å oppnå en fullstendig sedimentering av avslipings-materialet .
Denne effekten av suspensjon av avslipingsmaterialet fra det maskinerte materialet inn i blandingen av et behandlingsmiddel med skjærefluidet benyttes på en formålstjenlig måte i oppfinnelsens fremgangsmåte til en effektiv separasjon av avslipingsmaterialet som kommer fra det prosesserte materialet fra slipekornene i kombinasjon med en våtfiltrerings-operasjon. Det nødvendige volum av væskebehandlingsmiddel i våtseparatoren for en effektiv separasjon av skjærefluidet og avslipingsmaterialet som kommer fra det maskinerte materialet, fra fraksjonen av filtrerte slipekorn reduseres derved til et minimum.
Et behandlingsmiddel som passer for oppfinnelsens fremgangsmåte, fortrinnsvis et oppløsningsmiddel, overfører derved både skjærefluidet og avslipingsmaterialet som kommer fra det maskinerte materialet til det overskytende materialet i et ett-trinns immersjonsekstraksjonstrinn med en gang, mens det etterlater slipekornene i et sediment tilnærmet fullstendig. Med bare et lite volum av oppløsningsmiddel i kombinasjon med en våtseparator kan derved en komplett separasjon av avslipingsmateriale som kommer fra det maskinerte materialet, fra fraksjonen av slipekorn oppnås med suksess. Fraksjonen av slipekorn kan trekkes ut som en grov fraksjon, og metallpartiklene kan, hvis nødvendig, fjernes fra denne ved videre filtrering og/eller magnetisk deponering for å bli resirkulert inn i prosessen igjen etter separasjon av løsningsmiddelet.
For det tilfellet at formen på kornene i fraksjonen av slipekorn ikke lenger skulle tillate anvendelse som slipemateriale, spesielt når skarpe skjærekanter mangler etter flere gangers bruk, er gjenvinning av materialet mulig på et annet område på grunn av den utførte fulle separasjonen mellom slipekornene, skjærefluidet, avslipingsmaterialet og metallet. På denne måten byr slipekorn bestående av SiC seg for anvendelse som dyrt råmateriale for industrielle keramikkmaterialer eller for spesielle slipeelementer. En slik gjenvinning av SiC-fraksjoner fra maskineringssuspensjoner kan ikke bli realisert med behandlingsfremgangsmåtene ifølge den kjente teknikken, på grunn av utilstrekkelig separasjon.
En vesentlig fordel ved oppfinnelsens fremgangsmåte består i muligheten for at slipekornene fullstendig kan separeres fra både skjærefluidet og avslipingsmaterialet. I kontrast til alle hittil kjente fremgangsmåter, er det mulig med den foreliggende fremgangsmåte å oppnå en full separasjon av maskineringssuspensjoner som ikke lenger kan utnyttes brukbart for maskinering av silisium, kvarts eller keramisk materiale, i stoffets fraksjoner av slipekorn, maskinert materiale, metallavslipingsmateriale og skjærefluid. Bare denne separasjonen i fraksjoner er forutsetningen for gjenvinning av materialene.
Som regel kan alle fraksjonene av den brukte maskiner-ingssuspens j onen som oppnås i en separert form med oppfinnelsens fremgangsmåte bli hensiktsmessig gjenvunnet.
I tilfellet av skjærefluider basert på mineraloljer er eksempler på behandlingsmidler som har de nødvendige egen-skaper for realisering av oppfinnelsens fremgangsmåte lipo-filiske løsningsmidler, fortrinnsvis heksan, heptan eller lignende stoffer. I tilfellet av skjærefluider basert på flerverdige alkoholer, danner amfifiliske løsningsmidler, fortrinnsvis aceton er lignende, en stabil suspensjon som inneholder hovedsaklig avslipingsmaterialet som kommer fra det maskinerte materialet.
Motstrømsseparatorer eller sentrifugalseparatorer benyttes fortrinnsvis som våtfiltrerings- eller separasjons-utstyr.
I en hensiktsmessig forbedring av fremgangsmåten, kan våtseparasjonstrinnet bli supplert med en deponering av Fe-metaller, der trinnet fortrinnsvis utføres ved hjelp av en kjent anordning for deponering av magnetisk materiale i væskesystemer. Denne anordningen kan være integrert i en separator og kan også festes utenpå separatoren for rensing av en uttappet del. Med slik tilleggsbehandling er det mulig å oppnå en renhet for SiC som slipekorn som tillater gjenvinning av SiC både i den opprinnelige prosessen og for industrielle keramiske materialer og slipeelementer.
Suspensjonen av blandingen av behandlingsmiddel og skjærefluidet, som oppnås i våtseparatoren, kan også separeres ved fremgangsmåter kjent som sådan. For eksempel kan mekaniske separasjonsprosesser slik som filtrering, separasjon eller kombinasjoner av disse fremgangsmåtene utføres for å separere faste stoffer fra væsken. Det er imidlertid, på samme måte, mulig først å separere behandlingsmidlet eller løsningsmidlet, henholdsvis, for eksempel ved en destillasjonsteknikk, og å blande den gjenværende blandingen av skjærefluid og avslipingsmateriale med et annet løsningsmiddel som danner en blanding med skjærefluidet men ikke en suspensjon med avslipings-materialet. I tilfellet av et skjærefluid basert på en mineralolje, passer et amfifilisk løsningsmiddel slik som aceton til dette formålet. I et slikt tilfelle er det meget lett å separere avslipingsmaterialet mekanisk.
På grunn av en forbehandling av skjærefluidet, kan variasjoner i den ovenfor beskrevne fremgangsmåten resultere i en reduksjon av nivået av skjærefluid. For dette formål er maskineringssuspensjonen først behandlet med et løsnings-middel som ikke danner en stabil suspensjon med avslipings-materialet fra det maskinerte materialet og skjærefluidet. Blandingen av skjærefluid og løsningsmiddel som slik oppnås kan så igjen bli separert etter en enkel filtrering ved destillasjon for å få frem skjærefluidet og oppløsnings-middelet.
Oppfinnelsens fremgangsmåte kan benyttes på alle kjente maskineringssuspensjoner for mekanisk maskinering av skjøre materialer slik som silisium, kvarts eller keramikk, og der slipekorn er inneholdt i dispergert form i et skjærefluid.
Fremgangsmåten er imidlertid også anvendbar på maskiner-ingssuspens j oner som fremkommer ved mekanisk maskinering av andre materialer. Mens en separasjon av ferromagnetiske materialer ikke gir opphav til problemer, består som regel den spesielle fordelen ved oppfinnelsens fremgangsmåte hovedsakelig i den egenskapen at ikkeferromagnetiske materialer lett kan separeres fra slipekornene. Det er selvfølgelig irrelevant om avslipingsmaterialet kommer fra det maskinerte materialet eller fra maskineringsverktøyet.
Den brukte maskineringssuspensjonen som forekommer på hovedområdet for anvendelse av fremgangsmåten og dannet i løpet av en mekanisk maskinering av silisium, kvarts eller keramiske materialer består av skjærefluidet der slipekornene såvel som avslipningsmaterialet som kommer fra det maskinerte materialet og fra maskineringsverktøyet, eksempelvis en trådsag, er dispergert. Her benyttes harde, faste partikler, for eksempel av aluminiumoksid, silisium eller borkarbid, med middelverdi for korndiameteren fortrinnsvis innenfor området 3 til 50 um.
Det følgende er en beskrivelse av et eksempel på separering av en maskineringssuspensjon i dens fraksjoner, som dannes ved slipende separasjonsoperasjoner på silisium. Maskineringssuspensjonen som er til stede etter den slipende separasjonsoperasjonen inneholder i det foreliggende eksemplet, massefraksjoner på omkring 55% SiC som slipekorn-materiale, omkring 30% høyt raffinerte mineraloljer som skjærefluid, omkring 12% silisium avslipingsmateriale og omkring 3% Fe-metall avslipingsmateriale.
Maskineringssuspensjonen forsynes til en motstrøms-separator som drives med heksan som passende behandlingsmiddel for dette systemet. Forholdet mellom suspensjonen og heksan kommer opp i 1:2, omtrent. En fraksjon av slipekorn trekkes ut som en grovdel som består av 95% SiC.
Separasjonen mellom silisium avslipingsmateriale og slipekornene bestående av SiC er så god allerede i våt-separas jonstrinnet at videre trinn ikke er nødvendig for separering av disse komponentene. I dette eksemplet inneholder slipekorndelen en mengde silisium avslipingsmateriale som er så lav som under 2%.
Fe-metallpartikler elimineres fra den grove slipekorndelen på en kjent måte ved magnetisk avsetning. Etter en slik behandling, kommer SiC nivået opp i omkring 98%.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for separasjon av en maskinerings-suspens jon i fraksjoner, bestående av et skjærefluid der det er suspendert i det minste slipekorn såvel som avslipnings-materiale, omfattende følgende trinn: - våt separasjon av nevnte maskineringssuspensjon ved anvendelse av væskebehandlingsmidler i en våt separator, og - uttapping av en eller flere fraksjoner inneholdende slipekorn og av skjærefluid og nevnte behandlingsmidler fra nevnte våt separator, karakterisert ved at nevnte skjærefluid blandes med et væskebehandlingsmiddel, der blandingen danner en suspensjon med nevnte avslipningsmateriale.
2 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved bruk av en amfifilisk væske som væskebehandlingsmiddel og et skjærefluid dannet av alkoholer.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved bruk av en lipofilisk væske som væskebehandlingsmiddel og et skjærefluid dannet på basis av hydrokarboner.
4. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 3, karakterisert ved uttapping fra nevnte våtseparator av en eller flere fraksjoner som inneholder metallavslipingsmateriale fra et maskineringsverktøy.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte metallavslipnings-materiale atskilles ved hjelp av en magnetisk separator.
6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 5, karakterisert ved etterbehandling av disse fraksjonene ved en separasjonsmetode og/eller en magnetisk separeringsmetode når det finnes metallavslipingsmateriale fra et maskineringsverktøy i nevnte atskilte fraksjon eller fraksjoner som inneholder slipekorn, for å skille ut metallavslipingsmaterialet.
7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 6, karakterisert ved tørking av de nevnte utskilte fraksjonene som inneholder slipekorn og/eller metall-avslipingsmateriale, og kondensering av væskebehandlings-midlet som fordampes i løpet av tørkeoperasjonen og muligvis resirkuleres inn i nevnte våtseparator.
8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 7, karakterisert ved mekanisk atskillelse av faste stoffer fra blandingen av skjærefluid og behandlingsmiddel med avslipningsmaterialet suspendert i denne.
9. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 8, karakterisert ved atskillelse av nevnte væskebehandlingsmiddel fra nevnte skjærefluid ved en destillasjon og/eller mekanisk prosess, og muligvis resirkuleres i nevnte våtseparator.
10. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 9, karakterisert ved utførelse av våtseparasjonsstrinnet ved en motstrøms- eller sentrifugalteknikk.
11. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 10, karakterisert ved blanding av maskineringssuspensjonen i starten, før våtseparasjonen og for reduksjon av nivået av skjærefluid, med et løsningsmiddel som blandes med nevnte skjærefluid, der blandingene ikke danner en suspensjon med avslipingsmaterialet som kommer fra det maskinerte materialet, der blandingen så delvis filtreres mens nevnte løsningsmiddel igjen separeres fra maskineringssuspensjonen ved destillasjon.
NO20022766A 1999-12-14 2002-06-10 Fremgangsmate for separasjon av en maskineringssuspensjon i fraksjoner NO318474B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19960380A DE19960380C2 (de) 1999-12-14 1999-12-14 Verfahren zum Fraktionieren einer Zerspanungssuspension
PCT/DE2000/003858 WO2001043933A1 (de) 1999-12-14 2000-10-31 Verfahren zum fraktionieren einer zerspanungssuspension

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20022766L NO20022766L (no) 2002-06-10
NO20022766D0 NO20022766D0 (no) 2002-06-10
NO318474B1 true NO318474B1 (no) 2005-03-21

Family

ID=7932688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20022766A NO318474B1 (no) 1999-12-14 2002-06-10 Fremgangsmate for separasjon av en maskineringssuspensjon i fraksjoner

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6821437B1 (no)
EP (1) EP1237691B1 (no)
AT (1) ATE292000T1 (no)
AU (1) AU2347201A (no)
CA (1) CA2392399A1 (no)
CZ (1) CZ293557B6 (no)
DE (2) DE19960380C2 (no)
ES (1) ES2240223T3 (no)
MX (1) MXPA02005881A (no)
NO (1) NO318474B1 (no)
PL (1) PL196128B1 (no)
WO (1) WO2001043933A1 (no)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3426149B2 (ja) * 1998-12-25 2003-07-14 富士通株式会社 半導体製造における研磨廃液再利用方法及び再利用装置
DE10338520A1 (de) * 2003-08-21 2005-03-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Trennen einer Zerspanungssuspension
DE102005007368A1 (de) * 2004-06-16 2006-01-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Schmierend wirkende Polymer-Wasser-Mischung
ITRM20070677A1 (it) * 2007-12-27 2009-06-28 Garbo S R L Procedimento per la separazione e il recupero dei sospendenti contenuti nelle sospensioni esauste provenienti dalle lavorazioni meccaniche del silicio.
US8425639B2 (en) * 2008-05-30 2013-04-23 Cabot Microelectronics Corporation Wire saw slurry recycling process
DE102009034949A1 (de) * 2009-07-09 2011-01-13 Akw Apparate + Verfahren Gmbh Verfahren zur Aufbereitung einer Suspension
CN101648086B (zh) * 2009-09-02 2012-08-29 朱宁 快速沉淀方法及快速沉淀分离装置
TWI432281B (zh) 2010-09-29 2014-04-01 切削液之回收方法
DE102011115081B4 (de) 2011-09-19 2017-08-31 Baufeld-Mineralölraffinerie GmbH Verfahren zur Gewinnung von Solarsilizium aus Sägeabfällen
JP5858050B2 (ja) * 2011-12-22 2016-02-10 コニカミノルタ株式会社 研磨材再生方法
US10017675B2 (en) * 2011-12-27 2018-07-10 Konica Minolta, Inc. Method for separating polishing material and regenerated polishing material

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3997359A (en) * 1972-11-07 1976-12-14 Joseph Daniel Dankoff Reclamation of components from grinding swarf
JPH01316170A (ja) * 1988-06-13 1989-12-21 Osaka Titanium Co Ltd 切削加工法および砥液再利用装置
JPH0839430A (ja) * 1994-07-22 1996-02-13 Mitsubishi Materials Corp シリコン切断廃液からの砥粒回収方法
JPH09109145A (ja) * 1995-10-16 1997-04-28 Mitsubishi Materials Corp シリコン切断廃液からの砥粒回収装置
JPH09109144A (ja) * 1995-10-16 1997-04-28 Mitsubishi Materials Corp シリコン切断廃液からの砥粒回収方法
JP3199159B2 (ja) * 1996-01-26 2001-08-13 信越半導体株式会社 油性スラリー廃液の再利用システム
JP3249373B2 (ja) * 1996-02-21 2002-01-21 信越半導体株式会社 水溶性スラリー廃液の再利用システム
US5934980A (en) * 1997-06-09 1999-08-10 Micron Technology, Inc. Method of chemical mechanical polishing
DE19743721A1 (de) * 1997-10-02 1999-04-08 Kempten Elektroschmelz Gmbh Verfahren zum Wiederaufarbeiten einer Schleifsuspension
JP4158066B2 (ja) * 1998-02-06 2008-10-01 ソニー株式会社 光学素子の製造方法
TW383249B (en) * 1998-09-01 2000-03-01 Sumitomo Spec Metals Cutting method for rare earth alloy by annular saw and manufacturing for rare earth alloy board
JP3426149B2 (ja) * 1998-12-25 2003-07-14 富士通株式会社 半導体製造における研磨廃液再利用方法及び再利用装置
DE19912252A1 (de) * 1999-03-18 2000-09-28 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren zum Wiederaufarbeiten einer Suspension

Also Published As

Publication number Publication date
DE19960380A1 (de) 2001-07-05
PL356160A1 (en) 2004-06-14
DE50009939D1 (de) 2005-05-04
EP1237691A1 (de) 2002-09-11
PL196128B1 (pl) 2007-12-31
MXPA02005881A (es) 2003-10-14
EP1237691B1 (de) 2005-03-30
DE19960380C2 (de) 2002-05-29
WO2001043933A1 (de) 2001-06-21
ES2240223T3 (es) 2005-10-16
US6821437B1 (en) 2004-11-23
AU2347201A (en) 2001-06-25
ATE292000T1 (de) 2005-04-15
CA2392399A1 (en) 2001-06-21
NO20022766L (no) 2002-06-10
CZ293557B6 (cs) 2004-06-16
CZ20021772A3 (cs) 2002-11-13
NO20022766D0 (no) 2002-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4369095B2 (ja) スラリ再生方法
TW445200B (en) Method for treating exhausted slurry utilized in slicing silicon wafers from silicon ingot
US6231628B1 (en) Method for the separation, regeneration and reuse of an exhausted glycol-based slurry
JP2011509187A (ja) シリコンの機械加工により排出されたスラリー中に含まれる懸濁流体を分離及び回収する方法
NO318474B1 (no) Fremgangsmate for separasjon av en maskineringssuspensjon i fraksjoner
JP2007246367A (ja) シリコン含有材料の回収方法
EP2094441A1 (en) Process and apparatus for treating exhausted abrasive slurries from the lapping process for the recovery of their reusable abrasive component
JP5244500B2 (ja) シリコン精製方法およびシリコン精製装置
JP2005313030A (ja) スラリ再生方法
JP2010221337A (ja) 使用済み研削液の再利用方法
JP4449185B2 (ja) 砥粒の回収方法
JPH07251373A (ja) 切削粒子の回収方法
JP2007246366A (ja) シリコン含有材料の回収方法
JPH0839430A (ja) シリコン切断廃液からの砥粒回収方法
JP4414364B2 (ja) シリコン含有材料の回収方法
JPH09109144A (ja) シリコン切断廃液からの砥粒回収方法
JP2002519209A (ja) 使用済グリコール系スラリーの分離、再生および再使用法
DE19912252A1 (de) Verfahren zum Wiederaufarbeiten einer Suspension
JP5335289B2 (ja) 無機粉の回収方法
KR100626252B1 (ko) 와이어 소 연마제의 재생공정
TW201627049A (zh) 用於自漿料回收碳化矽顆粒及二醇之非化學方法及系統
JP3436304B2 (ja) ガリウム化合物、砥粒および切削油を含む澱物からのガリウム化合物の濃縮方法
TW201312638A (zh) 矽晶圓切割廢料之處理方法
JPH09109145A (ja) シリコン切断廃液からの砥粒回収装置
JPH1148145A (ja) 切削屑及び切削粒子の回収方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees