磁性磨粒的回收与再利用

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磁性磨粒光整加工作为一种先进的表面光整加工技术,近年来得到越来越多的重视。从加工机理的研究到磁场发生装置的设计,从磨粒的制备到加工效果的评价,许多学者进行了深入的研究,取得了一系列成果。作为磁性磨粒光整加工的重要组成部分,磁性磨粒的制备、加工性能的评价得到了人们的重视,制备了适合于机械加工的磁性磨粒。但是大多数的磁性磨粒在加工之后被直接丢弃,造成了资源的浪费和环境的污染,成为制约磁性磨粒光整加工进一步发展的因素之一。如何合理地回收磁性磨粒,是磁性磨粒光整加工亟需解决的问题。本文从磁性磨粒的制备方法入手,分析磁性磨粒失效的形式,提出按磁性磨粒不同的制备方法采取不同的工艺回收磁性磨粒,并进行经济成本核算,进行了以下工作:(1)对于非固结磁性磨粒中的金刚石进行回收,当n(Fe):n(ClO3):n(H+)为1:0.5:2.4时,反应2h之后,磨料的溶解率达到最佳,该方法流程简单,成本低廉,可以有效的回收金刚石。(2)对回收的金刚石进了XRD分析,金刚石的纯度高,硬度和强度不变。(3)设计简易装置对新旧磨粒的饱和磁感应强度进行测量,可以得出利用提取的金刚石制成的新磨粒饱和磁感应强度约为0.6T,达到磁性磨粒光整加工的要求。(4)通过新旧磨粒在同一条件下对同一工件的加工效果对比,得到的工件表面粗糙度相差不大,说明提取出来的金刚石制备的新磨粒加工能力可靠。(5)对磁性磨粒回收进行了经济成本分析,大量回收磁性磨粒中的金刚石经济效益好,磁性磨粒回收具有一定的市场潜力。(6)对于烧结法制备的磨粒,主要回收碳化硅,当n (Fe): n(H+)=1:2.3时,反应2h,溶解率达到最佳。最后加入NaOH溶液,得到NaCl和Fe(OH)3等化学副产品。该方法无废料产生,环保经济。(7)对加工以后的磁性磨粒进行粒度分析,对磁性磨粒回收的工艺优化提供依据;探讨了磁性磨粒回收时温度和反应的关系,合适的温度有利于磁性磨粒的回收。根据以上结论可以得出,本文对磁性磨粒进行回收利用,不仅方法简单,而且节约资源,有利于磁性磨粒光整加工的进一步发展。
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