[发明专利]碳化硅微粉中游离碳清除装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离设备及方法，具体涉及一种碳化硅微粉中游离碳清除装置及利用该装置清除碳化硅微粉中游离碳的方法。

背景技术

碳化硅具有很高的硬度、化学稳定性和一定的韧性，被广泛应用于制造固结磨具、涂附磨具和自由研磨，以用来加工玻璃、陶瓷、石材、铸铁及某些非铁金属、硬质合金、钛合金、高速钢刀具和砂轮等。随着科学技术的进步，碳化硅微粉应用领域越来越大，需求量在急剧增加，而且纯度要求也越来越高，尤其是在太阳能电池、超大硅晶片的切割打磨、电子填充料、军事、陶瓷等新领域的广泛应用，超纯、超细、粒型好、粒群精的高档产品在国内外供不应求已持续多年。

目前，在碳化硅微粉提纯领域除去游离碳这一环节，普遍采用的方法为：通过人工洗碳的方法将碳化硅微粉中的游离碳分离出来。但由于常规方法在洗碳环节处理得不彻底，在碳化硅分级中和分级后的工序中仍有大量的游离碳的存在，造成生产的产品质量不合格，从而严重的影响到产品的物理性能，且传统的人工洗碳工艺费时、费力，对生产产能有很大的影响，又浪费了大量的人力、物力，基于以上因素，因此需要一种投入人力少、节省生产时间的游离碳清除设备和方法来提纯处理碳化硅微粉中的游离碳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种设备结构简单且易于操作的碳化硅微粉中游离碳清除装置，并提供了相配套的碳化硅微粉中游离碳清除方法，该方法简单易行，对碳化硅微粉中游离碳及杂质（油污等）的清除彻底、效率高且省工省时。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种碳化硅微粉中游离碳清除装置，包括竖直设置的搅拌容器、搅拌机构、刮板、鼓气机构及驱动机构，所述搅拌机构匹配地设置于所述搅拌容器内，该搅拌机构由空心转轴及其下端连接的中空的搅拌杆/桨构成，所述空心转轴的空腔与其搅拌杆/桨的空腔相连通而构成水路通道，该空心转轴空腔的上端连通水源，在所述搅拌杆/桨上设置有连通水路通道的布水口；所述鼓气机构包括连接高压气源的送气管和设置于所述搅拌容器下部空腔内的布气管，所述布气管设置有布气口；所述搅拌容器的上沿部位开设有溢流槽口，所述刮板一端安装在所述空心转轴上，其安装位置对应于所述溢流槽口。

在所述搅拌容器的底部或靠近于底部的侧壁上设置有出料阀门。

所述布气管设置于所述搅拌杆/桨的下方。

一种碳化硅微粉中游离碳清除方法，包括以下步骤：

（1）将经过酸洗除铁、水洗至中性的碳化硅微粉料浆，调节料浆浓度使水与料的比例为2～3:1，泵入权利要求1所述碳化硅微粉中游离碳清除装置的搅拌容器内；

（2）向搅拌容器内的料浆中加入分散剂150～170ml/吨料浆，打开气阀，经由所述鼓气机构向搅拌容器内通入≥3.5个大气压的气流，进行不断的翻缸，并开动搅拌机构搅拌，以使游离碳浮升至料浆的最上层，通过不断旋转的刮板，将料浆上层的游离碳经溢流槽口刮至搅拌容器外，使其流入碳收集池，如此不间断的进行，直至游离碳清除完毕；

（3）料浆中游离碳捞除干净完毕后，向料浆中加入洗洁精70～90ml/吨料浆，以去除料浆中残留的油；

（4）经搅拌机构的水路通道向搅拌容器中注满水后，再以150～300L/小时的流量继续加水，以洗漂出料浆表层油、游离碳以及杂质；

（5）洗漂完毕后，将合格的料浆泵入或放入周转池或者泵入下一道生产工序。

在所述步骤（2）中，所用分散剂为泡花碱、HPMA、聚乙烯蜡中的至少一种。

本发明具有积极有益的效果：

1.本发明清除装置结构简单、易于制造，维护、使用方法简单，适于在生产中大规模应用。

2.本发明方法简单易行，对碳及杂质的清除彻底、效率高且省工省时，比如对一批中等数量的碳化硅浆料除碳一般只需要2～3个小时即可彻底清除，而人工捞碳（清除碳）一般需要5～6个小时，而且产品纯度难以得到保证；而本发明方法能大大的缩短碳化硅成品的生产时间，减轻工人的劳动强度，增加了固有设备的产能，大大提高碳化硅产品的生产效益。

附图说明

图1为一种碳化硅微粉中游离碳清除装置的剖面结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图中，1为搅拌容器，2为搅拌杆，3、8为布气管，4为空心转轴，5为驱动电机，6为溢流槽口，7为支架，9为送气管，10为出料阀门，11为刮板。

具体实施方式