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碳化硅微粉除铁主要工艺

文章出处:耐材百科公众号网责任编辑:作者:赵银福,刘阳,赵新亚人气:-发表时间:2020-04-11 14:45:00【
 
1.化学除铁工艺——酸浸法
  碳化硅微粉中的铁杂质主要以单质铁及其氧化物化铁的形式存在。因为单质铁及其三氧化铁均溶于硫酸、硝酸、盐酸等,生成可溶性铁盐通过加水洗涤可以去除。茆福炜用盐酸来除碳化硅微粉,通过比较盐酸浓度及反应温度对除铁率的影响,最终得到盐酸浓度在180g/L、反应温度为80℃除铁率最高,此条件下除铁率可以达到93%左右。王春利以硫酸、盐酸、氢氟酸中的一种或者两种作为浸取液,实验结果表明:对于中值粒径在0.5μm左右的碳化硅微粉,用体积比为20%的盐酸与10%的氢氟酸混合酸,70℃的温度下保温3h,碳化硅微粉中的铁杂质去除率可以达到88%。孙毅等申报的“高铁碳化硅微粉的处理装备及处理方法”专利。采用将电磁除铁得到的高铁碳化硅微粉首先用80-90℃的水进行一定比例的造浆,待料浆搅拌均匀,加入一定的硫酸、硝酸、或者混合酸,经过4~6h的浸泡,水洗至中性,碳化硅微粉沉在料桶底部,铁杂质则随着清洗被除去,从而实现了碳化硅微粉与杂质铁的分离。
  传统的化学加酸除铁法,除铁率高。但除铁所产生的酸水需经过处理后方可进行排放,如处理不当易造成地下水的污染。并且经过酸洗的碳化硅微粉易产生聚集,从而不利于硅微粉的进一步处理,酸洗后的碳化硅微粉需进水洗至中性,所以洗涤也会造成大量纯水的浪费。
 
2.物理除铁工艺——磁选法
  磁选法是利用金属及其氧化物的磁性,周围加入磁性原料对金属原子施加吸引或排斥力使其他金属原子发生-移动而脱离出碳化硅粉体的方法。根据原料的干湿分为:湿式磁选法和干式磁选法两种。井东辉等申报的有关碳化硅微粉的除铁装置专利,均是利用一级或者多级磁选设备将碳化硅微粉中的的铁杂质与碳化硅微粉进行分离。电磁除铁除铁效率、自动化程度高,符合工业生产的需求,同时可以避免大量的使用化学品,符合国家的节能、减排政策。但对于含铁量较高或磁性较弱的铁杂质,单纯利用除铁并不能达到工艺所要求的碳化硅纯度。
 
3.物理一化学综合法
  由于磁选机自身除铁能力有限,对于含铁量高的碳化硅微粉只是通过物理法,得到的碳化硅微粉未必能够达到预期的目的。所以可以先利用磁选法进行初步磁选,然后通过酸浸法进行二次除铁的方法。赵平等对陶瓷级碳化硅微粉首先利用脉动高梯度电磁磁选机进行初步的磁选,然后加入四种不同类型的酸即硫酸、盐酸、草酸、盐酸与草酸1:1比例混合酸作为浸取液。实验果表明:经过初级磁选过的碳化硅微粉,经过酸浓度为12%的盐酸与草酸1:1比例混合酸作取液进行除铁,最终碳化硅中的铁杂质去除率可达95%。
 
4.其他除铁工艺
  酸浸法和电磁除铁是目前碳化硅微粉行业所普遍采用的除铁方法。但纵观其它行业却存在着其他的除铁方法、工艺,现列出一部分工艺以对碳化硅微粉除铁工艺提供理论依据。
4.1氧化法浸出
  氧化除铁法利用强氧化剂(次氯酸钠、氯气等)在水介质中将不溶于水的Fe氧化成溶于水的Fe2+,从而通过洗涤将铁杂质除去。
4.2还原法浸出
  将不溶于水的三价铁离子,还原成二价铁离子,然后通过加纯水洗涤,从而实现了铁杂质的去除。