一种碳化硅中碳料的提纯方法 |
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| 申请号 | CN201610771808.9 | 申请日 | 2016-08-31 | 公开(公告)号 | CN106365168A | 公开(公告)日 | 2017-02-01 |
| 申请人 | 平顶山易成新材料有限公司; | 发明人 | 方珂; 刘创; 楚红斌; 吕春长; 夏军; 杨正宏; 吕本会; 梁西正; | ||||
| 摘要 | 一种 碳 化 硅 中碳料的提纯方法，包括以下步骤：（1）称取碳化硅料浆，并放入浮选柱内，向其中加入洗洁精、聚乙二醇和复合高级醇，充分混合后，从浮选柱的底部的 喷嘴 通入空气，使混合料浆在浮选柱内与空气充分混合后备用；（2）通过压 力 控制生产高碳料浆；（3）对高碳料浆进行分离提纯，制得产品；本 发明 采用物理方式对碳料进行提纯。利用碳料与碳化硅粒度大小不同的原理，用 负压 及双层 滤布 结合的方式，将碳料与碳化硅更进一步分离，从而提高了碳料的纯度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种碳化硅中碳料的提纯方法，其特征在于：包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种碳化硅中碳料的提纯方法技术领域[0001] 本发明涉及一种碳料的提纯方法，具体为碳化硅生产中杂质碳料的提纯方法。 背景技术[0002] 碳料是碳化硅微粉生产中夹杂在碳化硅产品中的一种杂质，通常情况下是用洗洁精等发泡剂将其除去，并作为副产品处理。目前的工艺条件下，碳料中碳含量（wt，质量分数）仅能达到60%-80%左右，其中含有一定量的碳化硅微粉，碳化硅的售价要远远大于碳的售价，因此企业都在想办法尽量将混夹在碳料中的碳化硅分离出来，从而达到回收碳化硅微粉并提高碳含量的双重目的。 发明内容[0003] 本发明的目的在于解决上述存在的问题，提供一种碳化硅中碳料的提纯方法。 [0004] 本发明所采用的技术方案是：一种碳化硅中碳料的提纯方法，包括以下步骤：步骤一、称取质量浓度为20%-40%的碳化硅料浆，将称取的碳化硅料浆放入浮选柱内，并向其中加入洗洁精、聚乙二醇和复合高级醇，充分混合后，从浮选柱的底部的喷嘴通入空气，使混合料浆在浮选柱内与空气充分混合后备用； 步骤二、控制压力使步骤一中的混合料浆液面与外溢槽形成一定的高度差，混合料浆与空气混合形成的气泡与洗洁精、聚乙二醇和复合高级醇共同作用下富集形成碳泡层，在浮选柱中心形成一种推力，使碳泡层外溢出浮选柱形成高碳料浆，备用； 步骤三、将步骤二中形成的高碳料浆通过管道引入圆柱形脱料缸，启动圆柱形脱料缸底部的负压装置，高碳料浆通过两层孔径均为3-8um滤布进行分离，碳量低的料浆通过滤布汇集于圆柱形脱料缸内，高碳料浆被阻挡在滤布上，使滤布外部形成碳含量保持在98%以上高纯度碳料，备用； 步骤四、将上层滤布分离出的碳料取出，经脱水后形成产品。 [0005] 步骤一所述的喷嘴为拉瓦尔喷嘴。 [0006] 所述步骤二中的高度差为2-4cm。 [0007] 步骤三所述的负压装置压力范围为0.075-0.105MPa。 [0008] 所述步骤一中，采用的复合高级醇为R-烷烃基复合高级醇，每吨料浆中洗洁精、聚乙二醇、复合高级醇的加入量分别为20 mL、50-80mL和20-40mL。 [0009] 本发明的有益效果：1、本发明中洗洁精作为表面活性剂主要是在除碳过程中起到起泡作用，R-烷烃基的作用为起泡剂与捕收剂，这三种试剂混合使用能够有效地将碳料等杂质从料浆中分离出来，这是后续步骤对碳料进行提纯的前提条件。 [0010] 2、在除碳工艺上，本发明的关键工艺点是从浮选柱底部的拉瓦尔喷嘴将气流引入浮选柱，相较于一般的喷嘴，因为拉瓦尔喷嘴特殊的收缩-扩张结构，从其腔体内引出的气流由于具有强烈的冲击力，能够将料浆中的碳化硅与碳料充分分离开，从而提高去除碳料的能力。本发明的另外一个关键工艺点是采用物理方式对碳料进行提纯。利用碳料与碳化硅粒度大小不同的原理，用负压及双层滤布结合的方式，将碳料与碳化硅更进一步分离，从而提高了碳料的纯度。在实际工艺操作中，根据碳杂质的含量情况不同，调节除碳剂的比例及负压压力的大小可以最终形成纯度为98%以上的高纯度碳料，同时也达到了提高回收碳化硅微粉含量的目的。附图说明 [0011] 图1为本发明碳料提纯设备的结构示意图；图中标记：1、管道，2、圆柱形脱料缸，3、负压装置，4、滤布。 具体实施方式[0012] 一种碳化硅中碳料的提纯方法，包括以下步骤：步骤一、称取质量浓度为20%-40%的碳化硅料浆，将称取的碳化硅料浆放入浮选柱内，并向其中加入洗洁精、聚乙二醇和复合高级醇，充分混合后，从浮选柱的底部的喷嘴通入空气，使混合料浆在浮选柱内与空气充分混合后备用； 步骤二、控制压力使步骤一中的混合料浆液面与外溢槽形成一定的高度差，混合料浆与空气混合形成的气泡与洗洁精、聚乙二醇和复合高级醇共同作用下富集形成碳泡层，在浮选柱中心形成一种推力，使碳泡层外溢出浮选柱形成高碳料浆，备用； 步骤三、将步骤二中形成的高碳料浆通过管道引入圆柱形脱料缸，启动圆柱形脱料缸底部的负压装置，高碳料浆通过两层孔径均为3-8um滤布进行分离，碳量低的料浆通过滤布汇集于圆柱形脱料缸内，高碳料浆被阻挡在滤布上，使滤布外部形成碳含量保持在98%以上高纯度碳料，备用； 步骤四、将上层滤布分离出的碳料取出，经脱水后形成产品。 [0013] 进一步，步骤一所述的喷嘴为拉瓦尔喷嘴。采用的复合高级醇为R-烷烃基复合高级醇，每吨料浆中洗洁精、聚乙二醇、复合高级醇的加入量分别为20 mL、50-80 mL和20-40mL。 [0014] 再进一步，所述步骤二中的高度差为2-4cm。 [0015] 更进一步，步骤三所述的负压装置压力范围为0.075-0.105MPa。 [0016] 以下结合具体实施例进一步阐释本发明。 [0017] 实施例1一种碳化硅中碳料的提纯方法，包括以下步骤： 步骤一、称取质量浓度为20%的碳化硅料浆，将称取的碳化硅料浆放入浮选柱内，并向其中加入洗洁精、聚乙二醇和R-烷烃基，其中，每吨料浆中洗洁精、聚乙二醇、复合高级醇的加入量分别为20 mL、50 mL和20mL，充分混合后，从浮选柱的底部的拉瓦尔喷嘴通入空气，使混合料浆在浮选柱内与空气充分混合后备用； 步骤二、控制压力使步骤一中的混合料浆液面与外溢槽形成2cm的高度差，料浆与空气混合形成的气泡与洗洁精、聚乙二醇和复合高级醇共同作用下富集形成碳泡层，在浮选柱中心形成一种推力，使碳泡层外溢出浮选柱形成高碳料浆，备用； 步骤三、将步骤二中形成的高碳料浆通过管道引入圆柱形脱料缸，启动圆柱形脱料缸底部的负压装置，压力范围为0.075MPa，高碳料浆通过两层孔径均为3-8um滤布进行分离，使高碳料浆分布于负压环境外部，被分离出的含碳量低的料浆汇集于密闭空间内，使外部形成碳含量保持在98%以上高纯度碳料，备用； 步骤四、将上层滤布分离出的碳料取出，经脱水后形成产品。 [0018] 实施例2一种碳化硅中碳料的提纯方法，包括以下步骤： 步骤一、称取质量浓度为30%的碳化硅料浆，将称取的碳化硅料浆放入浮选柱内，并向其中加入洗洁精、聚乙二醇和R-烷烃基，其中，每吨料浆中洗洁精、聚乙二醇、复合高级醇的加入量分别为20 mL、60 mL和40mL，充分混合后，从浮选柱的底部的拉瓦尔喷嘴通入空气，使混合料浆在浮选柱内与空气充分混合后备用； 步骤二、控制压力使步骤一中的混合料浆液面与外溢槽形成3cm的高度差，料浆与空气混合形成的气泡与洗洁精、聚乙二醇和复合高级醇共同作用下富集形成碳泡层，在浮选柱中心形成一种推力，使碳泡层外溢出浮选柱形成高碳料浆，备用； 步骤三、将步骤二中形成的高碳料浆通过管道引入圆柱形脱料缸，启动圆柱形脱料缸底部的负压装置，压力范围为0.095MPa，高碳料浆通过两层孔径均为3-8um滤布进行分离，使高碳料浆分布于负压环境外部，被分离出的含碳量低的料浆汇集于密闭空间内，使外部形成碳含量保持在98%以上高纯度碳料，备用； 步骤四、将上层滤布分离出的碳料取出，经脱水后形成产品。 [0019] 实施例3一种碳化硅中碳料的提纯方法，包括以下步骤： 步骤一、称取质量浓度为40%的碳化硅料浆，将称取的碳化硅料浆放入浮选柱内，并向其中加入洗洁精、聚乙二醇和R-烷烃基，其中，每吨料浆中洗洁精、聚乙二醇、复合高级醇的加入量分别为20 mL、80 mL和40mL，充分混合后，从浮选柱的底部的拉瓦尔喷嘴通入空气，使混合料浆在浮选柱内与空气充分混合后备用； 步骤二、控制压力使步骤一中的混合料浆液面与外溢槽形成4cm的高度差，料浆与空气混合形成的气泡与洗洁精、聚乙二醇和复合高级醇共同作用下富集形成碳泡层，在浮选柱中心形成一种推力，使碳泡层外溢出浮选柱形成高碳料浆，备用； 步骤三、将步骤二中形成的高碳料浆通过管道引入圆柱形脱料缸，启动圆柱形脱料缸底部的负压装置，压力范围为0.105MPa，高碳料浆通过两层孔径均为3-8um滤布进行分离，使高碳料浆分布于负压环境外部，被分离出的含碳量低的料浆汇集于密闭空间内，使外部形成碳含量保持在98%以上高纯度碳料，备用； 步骤四、将上层滤布分离出的碳料取出，经脱水后形成产品。 |
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