專利名稱：一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種回收碳化硅微粉的方法，具體的說是一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品 中分離碳化硅的方法。
背景技術：
目前，在碳化硅微粉分級工藝中，會產(chǎn)生一部分副產(chǎn)品，其中有一種副產(chǎn)品被稱為 碳料(游離碳含量大于50%的我們都統(tǒng)稱為碳料)，通過特有的發(fā)泡洗碳工藝將碳化硅精 細微粉中的游離碳從碳化硅微粉中分離出來是目前國內外通行的加工方式。但在洗碳過程 中有少量的碳化硅顆粒會隨著游離碳被一同洗出，形成副產(chǎn)品碳料，碳料的市場價格非常 低廉，且含有大量的碳化硅微粉顆粒，如果棄之不顧，就會造成極大地浪費。傳統(tǒng)回收碳料 中的所含碳化硅微粉的方式還是采用洗碳工藝進行處理，這種方法，比較適用于碳含量較 低的原料，而且傳統(tǒng)方法存在著處理時間長，且需要用到大量的酸性物質和堿性物質，對環(huán) 境造成很大影響，同時對操作工人構成安全隱患，又浪費了大量的人力、物力和財力。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的 方法，其具有生產(chǎn)工藝簡單，分離后的碳化硅純度高，而且投入人力少、提高生產(chǎn)效率75% 以上。本發(fā)明為解決上述技術問題的不足而采用的技術方案是一種碳化硅微粉分級副 產(chǎn)品中分離碳化硅的方法，步驟如下步驟一將碳化硅微粉分級副產(chǎn)品碳料置入處理池I內，加入碳料重量2-5倍的去 離子水，再加入碳料重量0. 5-3%。的堿液，調節(jié)溶液pH值至7. 5-11，后靜置2_5小時，備用；步驟二、待處理池I內出現(xiàn)分層，上層為黑色層，下層為淡綠層，上層為含碳量 80% -95%的碳料層，下層為含碳量小于2%的碳化硅微粉層，將處理池I中的碳料層抽出 后留作備用，處理池I底部的物料收集即為分離出的碳化硅微粉；步驟三將步驟二抽出的碳料層料漿收集至處理池II中，加入該料漿重量 0. 5-3%。的堿液，調節(jié)溶液pH值至7. 5-11，而后再加入料漿重量0. 5-3%。的分散劑，后靜置 3-4小時；步驟四待步驟三處理后，處理池II內出現(xiàn)分層時，上層為純碳料料漿，下層為含 碳量小于3%的碳化硅微粉層，將上層純碳料料漿抽出，下層物料收集即為分離出的碳化硅 微粉。所述的堿液的濃度為30 % -60 %。所述的堿液為可溶性堿中的一種或其中兩種以上的混合液體。所述的分散劑為十二烷基硫酸鈉、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇 酯中的一種。由于常規(guī)處理使用到酸堿混合處理，而且酸液很容易對人造成危險，不論是硫酸、鹽酸、還是氫氟酸等等，均會對操作者的安全造成非常大的影響，且傳統(tǒng)方法加入酸量的比 例較大，因此費用較高，而本次經(jīng)過優(yōu)化設計工藝后，加入較為安全的堿性物質和去離子 水，確保了操作工的安全，降低了試劑(堿液)的用量，投加堿液的量遠遠小于投加酸液的 量，節(jié)省物料，減少費用，而且加入去離子水的好處是消除水體所含礦物質、微量元素對顆 粒自由沉降的影響，使顆粒處于最佳沉降狀態(tài)，回收碳化硅顆粒更徹底。其次，從環(huán)境角度出發(fā)，其一、試劑加入量的減少肯定會降低對環(huán)境的污染；其二、 加入硫酸等酸液會造成水體呈酸性，水體不易回收處理，常規(guī)的方法直接引入河流，嚴重污 染環(huán)境，而加入堿性物質，有利于水體通過絮凝處理，從而將水體回收再利用；其三、降低了 對設備的腐蝕，酸與堿相比，酸性物質對設備的危害相對的大一些。此外，堿性處理的時間 比酸性處理的時間壓縮，造成的二次處理的灰色層基本已經(jīng)消除，降低了反復處理的次數(shù)， 提高工作的效率75%以上。本發(fā)明的有益效果是1、經(jīng)過優(yōu)化設計工藝，采用較少的堿液和去離子水處理，時間縮短了一半多，工作 效率大大提高。2、采用兩次加入物料分層處理，在第一次已經(jīng)除去大部分碳的情況下進行二次處 理，添加分散劑的作用在于將一些碳化硅粒子上粘附的碳粒子脫離和碳粒子上粘附的碳化 硅粒子脫離，提升處理效果，分兩次處理，主要是降低分散劑的用量，保證處理后的效果，而 且使得分離后的碳化硅微粉純度更高，為企業(yè)創(chuàng)造更多價值。3、處理量大，回收效率高，所用設備及用料成本低；回收的碳化硅純度高，優(yōu)于生 產(chǎn)所需的碳化硅微粉原料標準；以低成本、高效率回收碳化硅微粉分級提純生產(chǎn)工藝的副 產(chǎn)品碳料中的碳化硅，極大地提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。4、本方法采用較少的堿液和去離子水，其一，改變了以往采用酸堿混合處理的弊 端，提高了設備的使用壽命；其二，加入堿性物質，有利于水體通過絮凝處理，從而將水體回 收再利用，改善了廢水對環(huán)境的影響。
具體實施例方式本發(fā)明，一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的方法，包括如下步驟步驟一將碳化硅微粉分級副產(chǎn)品碳料置入處理池I內，加入碳料重量2-5倍的去 離子水，再加入碳料重量0. 5-3%。的堿液，調節(jié)溶液pH值至7. 5-11，后靜置2_5小時，備用；步驟二、待處理池I內出現(xiàn)分層，上層為黑色層，下層為淡綠層，上層為含碳量 80% -95%的碳料層，下層為含碳量小于2%的碳化硅微粉層，將處理池I中的碳料層抽出 后留作備用，處理池I底部的物料收集經(jīng)干燥處理后即為分離出的碳化硅微粉；步驟三將步驟二抽出的碳料層料漿收集至處理池II中，加入該料漿重量 0. 5-3%。的堿液，調節(jié)溶液pH值至7. 5-11，而后再加入料漿重量0. 5-3%。的分散劑，后靜置 3-4小時；步驟四待步驟三處理后，處理池II內出現(xiàn)分層時，上層為純碳料料漿，下層為含 碳量小于3%的碳化硅微粉層，將上層純碳料料漿抽出，下層物料收集經(jīng)干燥處理后即為分 離出的碳化硅微粉。所述的堿液的濃度為30 % -60 %。
所述的堿液為可溶性堿的一種或其中兩種以上的混合液體，可采用氫氧化鈉、氫 氧化鉀、氫氧化鋇或氨水任意一種或者兩種以上的混合液。所述的分散劑可以是有機分散劑，可以采用十二烷基硫酸鈉、纖維素衍生物、聚丙 烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中的任意一種。亦可以為無機分散劑，可以采用硅酸鹽類例如 水玻璃，或者堿金屬磷酸鹽類例如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉或焦磷酸鈉中的任意一種。本發(fā)明，一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的方法，在上述步驟中，溶液每 次靜置前均需攪拌均勻。本發(fā)明處理范圍廣，可處理游離碳含量超過40-95%的碳化硅微粉分級副產(chǎn)品碳 料，以下統(tǒng)稱碳料。實施例1 本發(fā)明處理含游離碳量在90%的副產(chǎn)品碳料的方法為將處理池I內投入碳料 約1噸，加去離子水3噸，加碳料重量3%。的堿液，堿液濃度為30%，調節(jié)溶液PH值至10， 后靜置浸泡2小時，待處理池I內物料出現(xiàn)兩層，最上層為含碳90%的碳料層，下層為含碳 1. 5%的碳化硅微粉層，利用虹吸抽取或水泵抽取的方法將處理池I中的碳料抽出，處理池 I底部即為收集的碳化硅微粉；將抽出的碳料料漿收集至處理池II中，分別加入料漿重量 的0. 5%。的堿液和分散劑，堿液濃度為30%，調節(jié)溶液PH值至10，靜置4小時；待處理池II 內出現(xiàn)分層，由上至下為純碳料料漿和含碳量2. 8%的碳化硅微粉層，下層收集即為分離 的碳化硅微粉，所得到的碳化硅微粉其中SiC含量> 98%, F. C含量< 0. 15%, Fe2O3含量 ^0.1%, SiO2含量< 0. 2%，所回收的碳化硅微粉優(yōu)于生產(chǎn)所需的碳化硅微粉原料標準。實施例2:本發(fā)明處理含游離碳量在85%的副產(chǎn)品碳料的方法為將處理池I內投入碳料約
0.7噸，加去離子水2. 5噸，加碳料重量2. 5%。的堿液，堿液濃度為60%，調節(jié)溶液pH值至 11，靜置浸泡4小時，待處理池I內物料出現(xiàn)兩層，最上層為含碳80%的碳料層，下層為含碳
1.2%的碳化硅微粉層，利用虹吸抽取或水泵抽取的方法將處理池I中的碳料抽出，處理池 I底部的物料即為收集的碳化硅微粉；將抽出的碳料料漿收集至處理池II中，加入料漿重 量的0. 7%。的堿液和分散劑，堿液濃度為60%，調節(jié)溶液PH值至11，靜置3小時；待處理池 II內出現(xiàn)分層，由上至下為純碳料料漿和含碳量2. 3%的碳化硅微粉層，下層收集的物料 即為分離的碳化硅微粉，所得到的碳化硅微粉其中SiC含量彡98. 1%斤丄含量< 0. 13%, Fe2O3含量< 0. l%，Si02含量< 0. 2%，所回收的碳化硅微粉優(yōu)于生產(chǎn)所需的碳化硅微粉原 料標準。實施例3 本發(fā)明處理含游離碳量在45%的副產(chǎn)品碳料的方法為將處理池I內投入碳料 約0. 8噸，加去離子水4噸，加碳料重量0. 5%。的堿液，堿液濃度為45%，調節(jié)溶液pH值至 7. 5，靜置浸泡5小時，待處理池I內物料出現(xiàn)兩層，最上層為含碳85%的碳料層，下層為含 碳的碳化硅微粉層，利用虹吸抽取或水泵抽取的方法將處理池I中的碳料抽出，處理池 I底部的物料即為收集的碳化硅微粉；將抽出的碳料料漿收集至處理池II中，加入料漿重 量的3%。的堿液和分散劑，堿液濃度為45%，調節(jié)溶液PH值至7. 5，靜置3. 5小時；待處理 池II內出現(xiàn)分層，由上至下為純碳料料漿和含碳量2%的碳化硅微粉層，下層回收的物料 即為收集的碳化硅微粉；所得到的碳化硅其中微粉SiC含量彡98.5%, F. C含量< 0. 1%，F(xiàn)e2O3含量< 0. 11%，SiO2含量< 0. 2 %，所回收的碳化硅微粉優(yōu)于生產(chǎn)所需的碳化硅微粉 原料標準。實施例4 本發(fā)明處理含游離碳量在55%的副產(chǎn)品碳料的方法為將處理池I內投入碳料 約1噸，加去離子水2噸，加碳料重量2. 5%。的堿液，堿液濃度為40%，調節(jié)溶液pH值至9， 后靜置浸泡3小時，待處理池I內物料出現(xiàn)兩層，最上層為含碳85%的碳料層，下層為含 碳的碳化硅微粉層，利用虹吸抽取或水泵抽取的方法將處理池I中的碳料抽出，處理池 I底部即為收集的碳化硅微粉；將抽出的碳料料漿收集至處理池II中，分別加入料漿重量 的1. 5%。的堿液和分散劑，堿液濃度為40%，調節(jié)溶液PH值至9，靜置3小時；待處理池II 內出現(xiàn)分層，由上至下為純碳料料漿和含碳量1. 8%的碳化硅微粉層，下層收集即為分離的 碳化硅微粉，所得到的碳化硅微粉其中SiC含量> 98. 1%，F(xiàn). C含量< 0. 16%，F(xiàn)e2O3含量 ^0.1%, SiO2含量< 0. 2%，所回收的碳化硅微粉優(yōu)于生產(chǎn)所需的碳化硅微粉原料標準。
權利要求
一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的方法，其特征在于步驟如下步驟一將碳化硅微粉分級副產(chǎn)品碳料置入處理池I內，加入碳料重量2 5倍的去離子水，再加入碳料重量0.5 3‰的堿液，調節(jié)溶液pH值至7.5 11，后靜置2 5小時，備用；步驟二待處理池I內出現(xiàn)分層，上層為碳料層，下層為碳化硅微粉層，將處理池I中的碳料層抽出后留作備用，處理池I底部的剩余物料收集即為分離出的碳化硅微粉；步驟三將步驟二抽出的碳料層料漿收集至處理池II中，加入該料漿重量0.5 3‰的堿液，調節(jié)溶液pH值至7.5 11，而后再加入料漿重量0.5 3‰的分散劑，后靜置3 4小時；步驟四待步驟三靜置處理后，處理池II內出現(xiàn)分層時，上層為純碳料料漿，下層為碳化硅微粉層，將上層純碳料料漿抽出，下層剩余物料收集即為分離出的碳化硅微粉。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的方法，其特征在 于所述的堿液的濃度為30% -60%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的方法，其特征在 于所述的堿液為可溶性堿中的一種或其中兩種以上的混合液體。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的方法，其特征在 于所述的分散劑為十二烷基硫酸鈉、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺或脂肪酸聚乙二醇酯中的 一種。
全文摘要
一種碳化硅微粉分級副產(chǎn)品中分離碳化硅的方法，首先碳料裝入處理池I內，加入碳料重量2-5倍的去離子水，再加原碳料重量0.5-3‰的堿液，靜置2-5小時；分層處理后；將其中碳料層料漿收集至處理池II中，分別加入該料漿重量0.5-3‰的堿液和分散劑，靜置3-4小時；再次分層下層即為分離出的碳化硅微粉。本發(fā)明，采用兩次加入物料分層處理，在第一次已經(jīng)除去大部分碳的情況下進行二次處理，添加分散劑的作用在于將一些碳化硅粒子上粘附的碳粒子脫離和碳粒子上粘附的碳化硅粒子脫離，提升處理效果，而且使得分離后的碳化硅微粉純度更高，為企業(yè)創(chuàng)造更多價值。
文檔編號C01B31/36GK101913605SQ20101022637
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權日2010年7月14日
發(fā)明者徐大慧, 曲麗偉, 楊正宏 申請人:中平能化集團易成新材料有限公司