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碳化硅微粉除鐵主要工藝

文章出處：耐材百科公眾號(hào)網(wǎng)責(zé)任編輯：作者：趙銀福，劉陽(yáng)，趙新亞人氣：-發(fā)表時(shí)間：2020-04-11 14:45:00【大中小】

1.化學(xué)除鐵工藝——酸浸法

碳化硅微粉中的鐵雜質(zhì)主要以單質(zhì)鐵及其氧化物化鐵的形式存在。因?yàn)閱钨|(zhì)鐵及其三氧化鐵均溶于硫酸、硝酸、鹽酸等，生成可溶性鐵鹽通過(guò)加水洗滌可以去除。茆福煒用鹽酸來(lái)除碳化硅微粉，通過(guò)比較鹽酸濃度及反應(yīng)溫度對(duì)除鐵率的影響，最終得到鹽酸濃度在180g/L、反應(yīng)溫度為80℃除鐵率最高，此條件下除鐵率可以達(dá)到93%左右。王春利以硫酸、鹽酸、氫氟酸中的一種或者兩種作為浸取液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于中值粒徑在0.5μm左右的碳化硅微粉，用體積比為20%的鹽酸與10%的氫氟酸混合酸，70℃的溫度下保溫3h，碳化硅微粉中的鐵雜質(zhì)去除率可以達(dá)到88%。孫毅等申報(bào)的“高鐵碳化硅微粉的處理裝備及處理方法”專利。采用將電磁除鐵得到的高鐵碳化硅微粉首先用80-90℃的水進(jìn)行一定比例的造漿，待料漿攪拌均勻，加入一定的硫酸、硝酸、或者混合酸，經(jīng)過(guò)4～6h的浸泡，水洗至中性，碳化硅微粉沉在料桶底部，鐵雜質(zhì)則隨著清洗被除去，從而實(shí)現(xiàn)了碳化硅微粉與雜質(zhì)鐵的分離。

傳統(tǒng)的化學(xué)加酸除鐵法，除鐵率高。但除鐵所產(chǎn)生的酸水需經(jīng)過(guò)處理后方可進(jìn)行排放，如處理不當(dāng)易造成地下水的污染。并且經(jīng)過(guò)酸洗的碳化硅微粉易產(chǎn)生聚集，從而不利于硅微粉的進(jìn)一步處理，酸洗后的碳化硅微粉需進(jìn)水洗至中性，所以洗滌也會(huì)造成大量純水的浪費(fèi)。

2.物理除鐵工藝——磁選法

磁選法是利用金屬及其氧化物的磁性，周圍加入磁性原料對(duì)金屬原子施加吸引或排斥力使其他金屬原子發(fā)生-移動(dòng)而脫離出碳化硅粉體的方法。根據(jù)原料的干濕分為：濕式磁選法和干式磁選法兩種。井東輝等申報(bào)的有關(guān)碳化硅微粉的除鐵裝置專利，均是利用一級(jí)或者多級(jí)磁選設(shè)備將碳化硅微粉中的的鐵雜質(zhì)與碳化硅微粉進(jìn)行分離。電磁除鐵除鐵效率、自動(dòng)化程度高，符合工業(yè)生產(chǎn)的需求，同時(shí)可以避免大量的使用化學(xué)品，符合國(guó)家的節(jié)能、減排政策。但對(duì)于含鐵量較高或磁性較弱的鐵雜質(zhì)，單純利用除鐵并不能達(dá)到工藝所要求的碳化硅純度。

3.物理一化學(xué)綜合法

由于磁選機(jī)自身除鐵能力有限，對(duì)于含鐵量高的碳化硅微粉只是通過(guò)物理法，得到的碳化硅微粉未必能夠達(dá)到預(yù)期的目的。所以可以先利用磁選法進(jìn)行初步磁選，然后通過(guò)酸浸法進(jìn)行二次除鐵的方法。趙平等對(duì)陶瓷級(jí)碳化硅微粉首先利用脈動(dòng)高梯度電磁磁選機(jī)進(jìn)行初步的磁選，然后加入四種不同類型的酸即硫酸、鹽酸、草酸、鹽酸與草酸1：1比例混合酸作為浸取液。實(shí)驗(yàn)果表明：經(jīng)過(guò)初級(jí)磁選過(guò)的碳化硅微粉，經(jīng)過(guò)酸濃度為12%的鹽酸與草酸1：1比例混合酸作取液進(jìn)行除鐵，最終碳化硅中的鐵雜質(zhì)去除率可達(dá)95%。

4.其他除鐵工藝

酸浸法和電磁除鐵是目前碳化硅微粉行業(yè)所普遍采用的除鐵方法。但縱觀其它行業(yè)卻存在著其他的除鐵方法、工藝，現(xiàn)列出一部分工藝以對(duì)碳化硅微粉除鐵工藝提供理論依據(jù)。

4.1氧化法浸出

氧化除鐵法利用強(qiáng)氧化劑(次氯酸鈉、氯氣等)在水介質(zhì)中將不溶于水的Fe氧化成溶于水的Fe2+，從而通過(guò)洗滌將鐵雜質(zhì)除去。

4.2還原法浸出

將不溶于水的三價(jià)鐵離子，還原成二價(jià)鐵離子，然后通過(guò)加純水洗滌，從而實(shí)現(xiàn)了鐵雜質(zhì)的去除。

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