[發(fā)明專利]一種脫除細粒碳化硅中游離碳的方法

無效

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• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102502638A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉來寶
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇佳宇資源利用股份有限公司
• 主分類號: C01B31/36
• 分類號: C01B31/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種去除細粒碳化硅中雜質(zhì)的凈化方法，特別是涉及一種脫除細粒碳化硅中游離碳的方法。

背景技術(shù)

碳化硅(SiC)是一種重要的人工合成無機非金屬材料，具有高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性及良好的高溫強度等特點。在當代C、N、B等非氧化物高技術(shù)耐火原料中，碳化硅為應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟的一種。目前我國工業(yè)生產(chǎn)的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體，比重為3.20～3.25，顯微硬度為2840～3320kg/mm²。

中國是碳化硅的生產(chǎn)大國和出口大國，2009年碳化硅總產(chǎn)量達53.5萬噸左右，占全球總數(shù)的56.3％，居世界第一；2010年，國內(nèi)僅綠碳化硅產(chǎn)量已超過100萬噸。近年來，在低碳經(jīng)濟大潮的帶動下，太陽能光伏產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，作為光伏產(chǎn)業(yè)用的材料，碳化硅特別是綠碳化硅的銷售市場異常火爆。

碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑為原料通過電阻爐高溫冶煉而成。在生產(chǎn)和粉碎加工過程，細粒碳化硅中往往存在較高含量的游離碳(F.C)。粗料碳化硅中F.C含量一般為2.0～4.0％，甚至更高。

依據(jù)普通碳化硅磨料的國家標準，作為磨料使用的碳化硅微粉產(chǎn)品要求F.C％≤0.70。目前，國內(nèi)光伏行業(yè)用碳化硅微粉磨料新制品的F.C％實際控制指標一般多在0.12或0.15以下。本專利申請人江蘇佳宇資源利用股份有限公司所供應(yīng)的資源再生型碳化硅微粉產(chǎn)品F.C％控制指標在0.60以下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為了解決細粒碳化硅中游離碳含量超標的脫除問題，而提出了一種脫除細粒碳化硅中游離碳的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種脫除細粒碳化硅中游離碳的方法，該方法包括以下步驟：

(1)浮選：在浮選機中依次加入細粒碳化硅砂漿，浮選藥劑；浮選藥劑包括捕獲劑和起泡劑；以輕柴油為捕獲劑，以工業(yè)4號油為起泡劑；攪拌調(diào)和后，充氣浮選；在1.0～3.0小時后，移除泡沫層；

(2)收集浮選機槽底砂漿，經(jīng)脫水、干燥而得到細粒碳化硅精制品。

本發(fā)明所描述方法步驟(1)中輕柴油包括催化裂化輕柴油和直餾輕柴油；細粒碳化硅(粗料)中F.C％≥2.5％時，優(yōu)選催化裂化輕柴油；F.C％≤2.5％時，優(yōu)選直餾輕柴油。

本發(fā)明所描述方法步驟(1)中浮選藥劑用量為50g～130g/t干細粒碳化硅，其中：輕柴油用量為35～100g/t干細粒碳化硅，工業(yè)4號油用量為15～35g/t干細粒碳化硅。

本發(fā)明所描述方法步驟(1)中移除泡沫層的方式包括機械刮取或從砂漿面溢出。

本發(fā)明的原理：大量研究表明，細粒碳化硅(粗料)中游離碳絕大部分為非晶質(zhì)形態(tài)，質(zhì)地松軟，自然浮選性較好。考慮到碳化硅粗料的組份特性和F.C含量情況，在浮選工藝中對捕獲劑的捕收性能有較高要求，對其選擇性要求則相對較低，對起泡劑的起泡能力要求較好。

本發(fā)明選擇輕柴油作為捕獲劑，其組成波動比煤油大，尤其是芳烴含量，如催化裂化輕柴油中芳烴含量比直餾輕柴油高得多；總體上，輕柴油的捕收性能比煤油高，但選擇性不如煤油。輕柴油因其分子量大，所以粘度較高，在水中分散的油珠尺寸大，表面鋪展成油膜的速度慢，但其疏水性強，因此，浮選時作為細粒碳化硅中游離碳的捕收劑比較有利。

工業(yè)4號油主要原料是合成聚乙烯醇過程中的副產(chǎn)品，來源廣泛，其中含有少量樹脂雜質(zhì)，價格低，起泡能力較2號油強。同時，該類起泡劑在尾水中很快分解、氧化，失去有害作用。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明利用浮選方法脫除細粒碳化硅中的游離碳，可以大幅度降低細粒碳化硅中的F.C含量到0.12％以下，且工藝實現(xiàn)簡便，在工業(yè)生產(chǎn)過程中不會給碳化硅物料引入新的雜質(zhì)。采用本方法，細粒碳化硅產(chǎn)品中游離碳含量指標的控制可以得到充分保證。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。

實施例1：

取江蘇佳宇資源利用股份有限公司氣流分級后的GC2000+型細粒碳化硅粗料，經(jīng)檢測其SiC純度94.5％，粒徑D₅₀值3.5μm，F(xiàn).C含量2.12％。

將400Kg上述GC2000+型細粒碳化硅粗料加入到攪拌罐中，加入離子水300公斤，攪拌均勻后作為細粒碳化硅砂漿。