專利名稱：一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及超細碳化硅粉體的提純工藝，具體的說是一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法。
背景技術(shù)：
提升超細碳化硅粉體純度主要涉及到去除粉體中的游離碳和三氧化二鐵。目前，國內(nèi)超細碳化硅粉體中除去游離碳的方法普遍采用——洗碳法，此種方法存在的弊端體現(xiàn)在處理不徹底，在碳化硅粉體分級中和分級后的工序中仍有大量的游離碳存在，造成生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不合格，從而嚴重的影響到產(chǎn)品的物理性能，而且在洗碳過程中碳化硅粉體流失大，流失的碳化硅粉體不易回收，造成了物料的浪費，基于以上因素，因此需要一種生產(chǎn)工藝簡單、投入人力少、節(jié)省生產(chǎn)時間的從超細碳化硅微粉中提純除碳的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題的不足，提供了一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，該方法工藝簡單、投入人力少、節(jié)省生產(chǎn)時間，并且能夠有效降低超細碳化硅粉體中游離碳的含量。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，包括如下步驟
步驟一將含游離碳的超細碳化硅粉體放入分離容器中，再向分離容器中加入純凈水和分離劑，加入的純凈水的質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的2 5倍，分離劑的質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的O. 05% O. 9%倍，然后用攪拌裝置進行攪拌，攪拌機的轉(zhuǎn)速為6(Tl20r/min，攪拌O. 5 3h后靜置，靜置2飛h后混合物分為兩層，其中，上層為清液層，下層為超細碳化硅粉體層；
步驟二 用泵將步驟一中的清液層抽入循環(huán)容器中，儲存，備用；
步驟三將超頻振動棒緩慢插入分離容器內(nèi)沉積的超細碳化硅粉體層中振動2 7min，超頻振動棒的振動頻率183 HZ 230HZ ；
步驟四將步驟三振動完成后的沉積物表層的黑色物質(zhì)用刮板刮下、收集，收集的黑色物質(zhì)即為游離碳；
步驟五將步驟二中抽入循環(huán)容器的清液再抽入分離容器中，并重復步驟一中的攪拌和靜置，然后重復進行步驟二、步驟三和步驟四，直至振動后沉積的超細碳化硅粉體表層無明顯黑色聚集物為止，即完成超細碳化硅微粉中游離碳的分離。步驟一所述的純凈水的電導率不大于50 μ s/cm。步驟一所述的分離劑為非離子型分散劑。所述的分離劑為聚乙二醇。所述的分離劑為聚甲基丙烯酸銨。步驟一所述的超細碳化娃粉體粒徑不大于30 μ m。
步驟三所述的超頻振動棒共需插入3根，且插入至超細碳化硅粉體層的深度不小于5cm,超頻振動棒的直徑為50mm。本發(fā)明利用碳化硅和游離碳比重的差異，利用沉降分級原理，分離出游離碳。雖然游離碳的顆粒的粒徑比碳化硅微粉的顆粒的粒徑大，但碳化娃的比重約為3. 2g/m3,游離碳的比重約為1. 2-1. 95g/m3,根據(jù)斯托克斯定律(斯托克斯定律是顆粒半徑與顆粒在靜水中自由沉降速率的關系式)
可以推出，在相同的條件下，碳化硅微粉顆粒的沉降速度較游離碳的 9 n
沉降速度快，從而可以將含游離碳和碳化硅分開。本發(fā)明的有益效果
1、本發(fā)明在回收碳化硅微粉過程中沒有安全隱患，不污染環(huán)境；工藝操作簡單、方便，大大減低了工人的勞動強度，提高了工作效率；
2、本發(fā)明的應用范圍廣，可用于處理游離碳含量不小于0.1%的超細碳化硅粉體。3、本發(fā)明解決了企業(yè)處理超細碳化硅粉體中所含游離碳的技術(shù)難題，降低了生產(chǎn)成本，增加了經(jīng)濟效益和社會效益。
具體實施例方式本發(fā)明是一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，以下結(jié)合3個實施例對本發(fā)明做進一步說明，但不是所有的可實施方案。實施例1 :
一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，包括如下步驟
步驟一將It含游離碳的質(zhì)量百分比為0. 8%的超細碳化硅粉體放入分離容器中，再向分離容器中加入質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的2倍的純凈水，純凈水的電導率為50y s/cm，并加入質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的0. 05%倍的分離劑聚乙二醇，然后用攪拌裝置進行攪拌，攪拌機的轉(zhuǎn)速為60r/min，攪拌3h后靜置，靜置2h后混合物分為兩層，其中，上層為清液層，下層為超細碳化硅粉體層；
步驟二 用泵將步驟一中的清液層抽入循環(huán)容器中，儲存，備用；
步驟三將超頻振動棒緩慢插入分離容器內(nèi)沉積的超細碳化硅粉體層中在振動頻率為230HZ條件下振動2min，然后改變頻率為219HZ，再振動3min ；
步驟四將步驟三振動完成后的沉積物表層的黑色物質(zhì)用刮板刮下、收集，收集的黑色物質(zhì)即為游離碳；
步驟五將步驟二中抽入循環(huán)容器的清液再抽入分離容器中，并重復步驟一中的攪拌和靜置，然后重復進行步驟二、步驟三和步驟四，直至振動后沉積的超細碳化硅粉體表層無明顯黑色聚集物為止，即完成超細碳化硅微粉中游離碳的分離。取樣品檢測，最終得到的超細碳化硅微粉的固體中游離碳的質(zhì)量百分比為0. 17%。實施例2:
一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，包括如下步驟
步驟一將It含游離碳的質(zhì)量百分比為0. 48%的超細碳化硅粉體放入分離容器中，再向分離容器中加入質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的3. 5倍的純凈水，純凈水的電導率為35 μ s/cm,并加入質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的O. 4%倍的分離劑聚乙二醇，然后用攪拌裝置進行攪拌，攪拌機的轉(zhuǎn)速為90 r/min,攪拌1. 75h后靜置，靜置4h后混合物分為兩層，其中，上層為清液層，下層為超細碳化硅粉體層；
步驟二 用泵將步驟一中的清液層抽入循環(huán)容器中，儲存，備用；
步驟三將超頻振動棒緩慢插入分離容器內(nèi)沉積的超細碳化硅粉體層中在振動頻率為207HZ條件下振動4. 5min，然后改變頻率為198HZ，再振動5min ；
步驟四將步驟三振動完成后的沉積物表層的黑色物質(zhì)用刮板刮下、收集，收集的黑色物質(zhì)即為游離碳；
步驟五將步驟二中抽入循環(huán)容器的清液再抽入分離容器中，并重復步驟一中的攪拌和靜置，然后重復進行步驟二、步驟三和步驟四，直至振動后沉積的超細碳化硅粉體表層無明顯黑色聚集物為止，即完成超細碳化硅微粉中游離碳的分離。
取樣品檢測，最終得到的超細碳化硅微粉的固體中游離碳的質(zhì)量百分比為O. 13%。實施例3:
一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，包括如下步驟
步驟一將It含游離碳的質(zhì)量百分比為O. 16%的超細碳化硅粉體放入分離容器中，再向分離容器中加入質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的5倍的純凈水，純凈水的電導率為20μ s/cm，并加入質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的O. 9%倍的分離劑聚乙二醇，然后用攪拌裝置進行攪拌，攪拌機的轉(zhuǎn)速為120r/min，攪拌O. 5h后靜置，靜置6h后混合物分為兩層，其中，上層為清液層，下層為超細碳化硅粉體層；
步驟二 用泵將步驟一中的清液層抽入循環(huán)容器中，儲存，備用；
步驟三將超頻振動棒緩慢插入分離容器內(nèi)沉積的超細碳化硅粉體層中在振動頻率為190HZ條件下振動6min，然后改變頻率為183HZ，再振動7min ；
步驟四將步驟三振動完成后的沉積物表層的黑色物質(zhì)用刮板刮下、收集，收集的黑色物質(zhì)即為游離碳；
步驟五將步驟二中抽入循環(huán)容器的清液再抽入分離容器中，并重復步驟一中的攪拌和靜置，然后重復進行步驟二、步驟三和步驟四，直至振動后沉積的超細碳化硅粉體表層無明顯黑色聚集物為止，即完成超細碳化硅微粉中游離碳的分離。取樣品檢測，最終得到的超細碳化硅微粉的固體中游離碳的質(zhì)量百分比為O. 09%。本發(fā)明是一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，在回收碳化硅微粉過程中沒有安全隱患，不污染環(huán)境；工藝操作簡單、方便，大大減低了工人的勞動強度，提高了工作效率；本發(fā)明的應用范圍廣，可用于處理游離碳含量不小于O. 1%的超細碳化硅粉體。本發(fā)明解決了企業(yè)處理超細碳化硅粉體中所含游離碳的技術(shù)難題，降低了生產(chǎn)成本，增加了經(jīng)濟效益和社會效益。
權(quán)利要求
1.一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一將含游離碳的超細碳化硅粉體放入分離容器中，再向分離容器中加入純凈水和分離劑，加入的純凈水的質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的2飛倍，分離劑的質(zhì)量為碳化硅粉體質(zhì)量的O. 05% O. 9%倍，然后用攪拌裝置進行攪拌，攪拌裝置的轉(zhuǎn)速為6(Tl20r/min，攪拌O.5 3h后靜置，靜置2飛h后混合物分為兩層，其中，上層為清液層，下層為超細碳化硅粉體層； 步驟二 用泵將步驟一中的清液層抽入循環(huán)容器中，儲存，備用； 步驟三將超頻振動棒緩慢插入分離容器內(nèi)沉積的超細碳化硅粉體層中振動2 7min，振動棒的振動頻率183 HZ 230HZ ； 步驟四將步驟三振動完成后的沉積物表層的黑色物質(zhì)用刮板刮下、收集，收集的黑色物質(zhì)即為游離碳； 步驟五將步驟二中抽入循環(huán)容器的清液再抽入分離容器中，并重復步驟一中的攪拌和靜置，然后重復進行步驟二、步驟三和步驟四，直至振動后沉積的超細碳化硅粉體表層無明顯黑色聚集物為止，即完成超細碳化硅微粉中游離碳的分離。
2.如權(quán)利要求1所述的一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，其特征在于步驟一所述的純凈水的電導率不大于50 μ s/cm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，其特征在于步驟一所述的分離劑為非離子型分散劑。
4.如權(quán)利要求3所述的分離劑，其特征在于所述的分離劑為聚乙二醇。
5.如權(quán)利要求3所述的分離劑，其特征在于所述的分離劑為聚甲基丙烯酸銨。
6.如權(quán)利要求1所述的一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，其特征在于步驟一所述的超細碳化硅粉體粒徑不大于30 μ m。
7.如權(quán)利要求1所述的一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，其特征在于步驟三所述的超頻振動棒共需插入3根，且插入至超細碳化硅粉體層的深度不小于5cm。
8.如權(quán)利要求7所述的超頻振動棒，其特征在于所述的超頻振動棒的直徑為50mm。
全文摘要
一種從超細碳化硅粉體中分離游離碳的方法，一、將含游離碳的超細碳化硅粉體放入分離容器中，再加入純凈水和分離劑，然后攪拌、靜置分層；二、用泵將步驟一中的清液層抽入循環(huán)容器中；三、將超頻振動棒插入超細碳化硅粉體層中振動；四、將步驟三振動完成后沉積物表層的游離碳刮下、收集；五、將步驟二中抽入循環(huán)容器的清液再抽入分離容器中，重復步驟一中的攪拌和靜置，然后重復步驟二、三和四，直至振動后超細碳化硅粉體表層無明顯黑色聚集物為止，即完成超細碳化硅微粉中游離碳的分離。本發(fā)明在回收碳化硅微粉過程中沒有安全隱患，不污染環(huán)境；工藝操作簡單、方便，減低了工人的勞動強度，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本，增加了經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號B03B5/36GK103008093SQ20121051295
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者曲麗偉, 梁貴振, 楊正宏, 張強, 劉創(chuàng) 申請人:平頂山易成新材料股份有限公司