回收废离子交换材料的系统和方法技术方案

本公开的实施方式涉及用于回收废离子交换材料的方法，所述废离子交换材料包括第一碱金属盐和第二碱金属盐，所述方法包括：减小废离子交换材料的尺寸以产生粒度为0.10mm至5.0mm的多个废离子交换颗粒；以及使该多个废离子交换颗粒再生以产生多个再生的离子交换颗粒，其具有的第一碱金属盐的浓度大于废离子交换材料中的第一碱金属盐的浓度。还公开了用于回收废离子交换材料的系统，所述废离子交换材料包括第一碱金属盐和第二碱金属盐。材料包括第一碱金属盐和第二碱金属盐。材料包括第一碱金属盐和第二碱金属盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】回收废离子交换材料的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119，要求2020年8月17日提交的系列号为63/066,470的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。


[0003]本说明书一般涉及通过离子交换过程的玻璃制品的化学强化，更具体地，涉及用于回收废离子交换材料的系统和方法。

技术介绍

[0004]回火或强化玻璃可以用于各种应用。例如，由于强化玻璃的物理耐久性和抗破裂性，其可以用于消费电子装置，例如，智能手机和平板电脑、药物包装和汽车。然而，常规的强化工艺(例如，常规的离子交换工艺)具有明显的低效性。例如，在离子交换过程中使用之后被废弃的多达95％的废离子交换材料仍然适合使用。这可能至少部分是由于回收这些废离子交换材料的方法不合适或不切实际。
[0005]因此，需要用于回收废离子交换材料的替代性的系统和方法。

技术实现思路

[0006]根据第1方面，一种用于回收废离子交换材料的方法，所述废离子交换材料包括第一碱金属盐和第二碱金属盐，所述方法包括：减小废离子交换材料的尺寸以产生粒度为0.10mm至5.0mm的多个废离子交换颗粒；以及使该多个废离子交换颗粒再生以产生多个再生的离子交换材料，其具有的第一碱金属盐的浓度大于废离子交换材料中的第一碱金属盐的浓度。
[0007]第2方面包括第1方面的方法，其中，废离子交换材料包括：基于废离子交换材料的总重量计，小于或等于95重量％(wt.％)的第一碱金属盐。
[0008]第3方面包括第1或第2方面中的任一方面的方法，其中，废离子交换材料包括：基于废离子交换材料的总重量计，大于或等于4wt.％的第二碱金属盐。
[0009]第4方面包括第1至3方面中任一方面的方法，其中，减小废离子交换材料的尺寸包括：将废离子交换材料引入到尺寸减小单元，所述尺寸减小单元可操作用于破碎废离子交换材料。
[0010]第5方面包括第1至4方面中任一方面的方法，其中，使多个废离子交换颗粒再生包括：使多个废离子交换颗粒与被第一碱金属盐饱和的水溶液接触，以形成再生的离子交换浆料；以及分离再生的离子交换浆料以产生回收的水溶液和多个再生的离子交换材料。
[0011]第6方面包括第5方面的方法，其中，多个废离子交换颗粒接触被第一碱金属盐饱和的水溶持续0.5小时至24小时的时间。
[0012]第7方面包括第5或6方面中任一方面的方法，其中，在小于20℃的温度下，多个废离子交换颗粒接触被第一碱金属盐饱和的水溶液。
[0013]第8方面包括第1至7方面中任一方面的方法，其中，使多个废离子交换颗粒与被第一碱金属盐饱和的水溶液接触包括：使多个废离子交换颗粒通过再生单元，所述再生单元可操作用于使多个废离子交换颗粒与被第一碱金属盐饱和的水溶液接触。
[0014]第9方面包括第5至8方面中任一方面的方法，分离再生的离子交换浆料包括：使再生的离子交换浆料通过分离单元，所述分离单元可操作用于使再生的离子交换材料的固体颗粒与回收的水溶液的液体分离。
[0015]第10方面包括第1至9方面中的任一方面的方法，其还包括：干燥多个再生的离子交换材料以产生回收的离子交换材料。
[0016]第11方面包括第10方面的方法，其中，回收的离子交换材料包括：基于回收的离子交换材料的总重量计，小于1wt.％的水。
[0017]第12方面包括第10或11方面中的任一方面的方法，其中，回收的离子交换材料包括：基于回收的离子交换材料的总重量计，大于95wt.％的第一碱金属盐。
[0018]第13方面包括第10至12方面中任一方面的方法，其中，回收的离子交换材料具有0.10mm至5.0mm的粒度。
[0019]第14方面包括第10至13方面中任一方面的方法，其中，干燥多个再生的离子交换材料包括：使多个再生的离子交换材料通过干燥单元，所述干燥单元可操作用于加热多个再生的离子交换材料。
[0020]第15方面包括第10至14方面中任一方面的方法，其还包括：将回收的离子交换材料加热到离子交换温度以形成熔融盐；以及将玻璃制品浸没到该熔融盐中以在熔融盐与玻璃制品之间发生离子交换。
[0021]根据第16方面，一种用于回收废离子交换材料的系统，所述废离子交换材料包括第一碱金属盐和第二碱金属盐，所述系统包括：尺寸减小单元，其可操作用于破碎废离子交换材料以产生粒度为0.10mm至5.0mm的多个废离子交换颗粒；在尺寸减小单元下游的再生单元，所述再生单元可操作用于使多个废离子交换颗粒与被第一碱金属盐饱和的水溶液接触，所述接触造成至少一部分的第二碱金属盐从废离子交换颗粒扩散并且产生再生的离子交换浆料；和在再生单元下游的分离单元，所述分离单元可操作用于分离再生的离子交换浆料以产生多个再生的离子交换材料和回收的水溶液。
[0022]第17方面包括第16方面的系统，其中，再生单元可操作用于使多个废离子交换颗粒接触被第一碱金属盐饱和的水溶液并持续1.0小时至2.0小时的时间。
[0023]第18方面包括第16或17方面中任一方面的系统，其中，所述再生单元可操作用于在小于20℃的温度下，使多个废离子交换颗粒接触被第一碱金属盐饱和的水溶液。
[0024]第19方面包括第16至18方面中任一方面的系统，其还包括在分离单元下游的干燥单元，所述干燥单元可操作用于加热再生的离子交换材料，以产生回收的离子交换材料，所述回收的离子交换材料包括：基于回收的离子交换材料的总重量计，小于1wt.％的水。
[0025]第20方面包括第19方面的系统，其中，回收的离子交换材料包括：基于回收的离子交换材料的总重量计，大于95wt.％的第一碱金属盐。
[0026]应理解，前述的一般性描述和下文的具体实施方式都描述了各个实施方式且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各个实施方式的进一步理解，附图并入本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本
文所描述的各个实施方式，并且与说明书一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
[0027]图1A根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，示意性描绘了一部分的离子交换工艺；
[0028]图1B根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，示意性描绘了一部分的离子交换工艺；
[0029]图2根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，示意性描绘了用于回收废离子交换材料的系统的一般流程图；以及
[0030]图3根据本文所示和所述的一个或多个实施方式，图示了对于具有各种粒度的回收的离子交换材料，硝酸钠浓度(wt.％；y轴)根据再生的时间(小时；x轴)而变化的图表。
[0031]当描述图2的简化示意图时，没有将可能用到且本领域普通技术人员公知的多个阀、温度传感器、电子控制器等包括进来。然而，本领域普通技术人员理解，这些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于回收废离子交换材料的方法，所述废离子交换材料包括第一碱金属盐和第二碱金属盐，所述方法包括：减小废离子交换材料的尺寸以产生粒度为0.10mm至5.0mm的多个废离子交换颗粒；以及使该多个废离子交换颗粒再生以产生多个再生的离子交换颗粒，其具有的第一碱金属盐的浓度大于废离子交换材料中的第一碱金属盐的浓度。2.如权利要求1所述的方法，其中，废离子交换材料包括：基于废离子交换材料的总重量计，小于或等于95重量％的第一碱金属盐。3.如权利要求1所述的方法，其中，废离子交换材料包括：基于废离子交换材料的总重量计，大于或等于4重量％的第二碱金属盐。4.如权利要求1所述的方法，其中，减小废离子交换材料的尺寸包括：将废离子交换材料引入到尺寸减小单元，所述尺寸减小单元操作用于破碎废离子交换材料。5.如权利要求1所述的方法，其中，使多个废离子交换颗粒再生包括：使多个废离子交换颗粒与被第一碱金属盐饱和的水溶液接触，以形成再生的离子交换浆料；以及分离再生的离子交换浆料以产生回收的水溶液和多个再生的离子交换颗粒。6.如权利要求5所述的方法，其中，使多个废离子交换颗粒接触被第一碱金属盐饱和的水溶持续0.5小时至24小时的时间。7.如权利要求5所述的方法，其中，在小于20℃的温度下，使多个废离子交换颗粒接触被第一碱金属盐饱和的水溶液。8.如权利要求5所述的方法，其中，使多个废离子交换颗粒与被第一碱金属盐饱和的水溶液接触包括：使多个废离子交换颗粒通过再生单元，所述再生单元操作用于使多个废离子交换颗粒与被第一碱金属盐饱和的水溶液接触。9.如权利要求5所述的方法，其中，分离再生的离子交换浆料包括：使再生的离子交换浆料通过分离单元，所述分离单元操作用于使再生的离子交换材料的固体颗粒与回收的水溶液的液体分离。10.如权利要求1所述的方法，其还包括：干燥多个再生的离子交换颗粒以产生回收的离子交换材料。11.如权利要求10所述的方法，其中，回收的离子交换材料包括：基于回收的离子交换材料的总重量计，小于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：