元素铁对研磨金属基材有害. 然而, 铁在生产过程中是不可避免的 碳化硅微粉. 以下是碳化硅粉中去除铁和磁性杂质的几种方法.
化学除铁工艺 – 酸浸法
碳化硅微粉中的铁杂质主要以单线态铁及其氧化物三氧化二铁的形式存在. 因为单体铁及其三氧化铁易溶于硫酸, 硝酸, 盐酸, ETC。, 生成的可溶性铁盐可通过水洗除去. 通过比较盐酸浓度和反应温度对除铁率的影响, 最终在盐酸浓度为180g/L、反应温度为80℃时得到最高的除铁率, 除铁率可达约 93% 在这种情况下. 实验结果表明,对于 碳化硅微粉 中值粒径为 0.5 微米, 碳化硅微粉中铁杂质的去除率可达 88% 通过使用混合物 20% 盐酸和 10% 氢氟酸按体积计并在 70°C 下保温三小时.
将电磁除铁得到的高铁碳化硅微粉先与80-90℃的水调成浆料. 浆料搅拌后, 一定量的硫酸, 硝酸, 或添加混合酸, 以及之后 4-6 浸没小时, 将水洗至中性, 碳化硅微粉沉入筒体底部, 而铁杂质则随着洗涤被去除, 从而实现碳化硅微粉与铁杂质的分离.
传统化学酸除法除铁率高. 然而, 除铁产生的酸性水需要处理后排放, 如果处理不当,很容易造成地下水污染. 而且碳化硅微粉酸洗后很容易产生聚集, 不利于碳化硅微粉的进一步加工, 碳化硅微粉酸洗需洗至中性, 所以清洗也会造成大量纯净水的浪费.
物理除铁工艺 – 磁选法
磁选法是利用金属及其氧化物的磁性, 围绕向金属原子添加磁性材料,施加吸引力或排斥力,将金属原子移出碳化硅粉末的方法. 按原料的干湿可分为: 湿式磁选法和干式磁选法两种.
电磁除铁效率, 自动化程度高, 符合工业生产的需要, 同时避免使用大量化学品, 符合国家节能减排, 减排政策. 然而, 针对含铁量高或磁性弱的铁杂质, 单独使用电磁去除并不能达到工艺要求的碳化硅纯度.
身体的 – 化学综合法
由于磁选机本身的除铁能力有限, 只需通过物理方法即可获得高铁含量的碳化硅微粉, 得到的碳化硅微粉可能达不到预期的目的. 所以可以先用磁选方法进行初步磁选, 然后通过酸浸法进行二次除铁法.
首先, 磁选采用脉动电磁磁选机进行, 然后是四种不同类型的酸, 即硫酸, 盐酸, 草酸, 和一个 1:1 盐酸和草酸的混合物, 作为浸出液添加. 实验结果表明: 碳化硅粉经过初级磁选后, 然后通过酸浓度 12% 盐酸和草酸 1:1 除铁浸出液混酸比例, 碳化硅中铁杂质的最终去除率可达约 95%.
其他除铁工艺
酸浸法和电磁除铁是目前碳化硅微粉行业常用的除铁方法. 然而, 其他行业还有其他除铁方法和工艺, 并列出其中部分内容,为碳化硅微粉除铁工艺提供理论依据.
氧化浸出
氧化除铁法使用强氧化剂 (次氯酸钠, 氯, ETC。) 在水介质中将不溶性 Fe 氧化成水溶性 Fe2+, 从而通过水洗去除铁杂质.
还原浸出
不溶于水的三价铁离子被还原为二价铁离子, 然后加入纯净水清洗, 从而达到铁杂质的去除.