[发明专利]碳化硅细粉的造粒成型方法及碳化硅颗粒

说明书

技术领域

本发明属材料制备领域，涉及一种颗粒材料的成型方法，尤其涉及一种碳化硅细粉的造粒成型方法及碳化硅颗粒。

背景技术

在碳化硅生产和应用中会在两方面产生极大的浪费：一是在将碳化硅结晶块加工成磨料的过程中，尤其是在太阳能晶片切割刃料的加工过程中将产生占原料40％以上的细粉；二是在太阳能晶片的切割过程中会产生大量的使用过的废绿碳化硅切割料细粉。这些细粉除了极少量的能够被合理利用外，绝大多数都被用来加工成较低级的耐火材料。碳化硅在生产过程中，其基本反应为：SiO₂+3c＝Sic+2CO-498kJ，由于二氧化硅与碳反应生成碳化硅与一氧化碳时需要消耗大量的电力能源和原料资源，造成了一氧化碳的排放和电能的消耗居高不下，而碳化硅细粉在冶炼过程中已经是二氧化硅与碳反应的生成物；已经排放过一氧化碳和消耗过电力能源，若是能够将碳化硅细粉回炉重新冶炼成为碳化硅结晶块，那么所消耗的电力能源和排放的一氧化碳都是极少的。但是，如果在碳化硅冶炼时直接加入碳化硅细粉，将会使碳化硅冶炼时产生的一氧化碳气体不能够顺利排出，极易造成喷炉或者爆炉。目前，碳化硅生产企业为了安全只能在碳化硅冶炼时加入极少量的碳化硅细粉，造成了极大的浪费。同时，由于碳化硅细粉容易附着在称料斗和传送带上，造成配料误差使产品质量下降。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种能够防止喷炉或者爆炉并且碳化硅细粉利用率高、能耗低、对环境污染程度小以及操作简单方便的碳化硅细粉的造粒成型方法及碳化硅颗粒。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种碳化硅细粉的造粒成型方法，其特殊之处在于：所述方法包括以下步骤：

1)选取碳化硅细粉；

2)配置胶粘剂溶液；

3)将步骤1)所得到的碳化硅细粉与步骤2)所得到的胶粘剂溶液按照质量比10∶1～2∶1进行混合；

4)采用机械造粒设备对步骤3)所得到的混合物进行造粒成型。

上述碳化硅细粉的造粒成型方法在步骤3)中还包括：

选取并添加能够和胶黏剂发生反应并生成碳化硅的反应补偿材料的步骤。

上述反应补偿材料的加入重量是胶粘剂溶液加入重量的0～50％；所述反应补偿材料是硅质材料或碳质材料。

上述碳化硅细粉的造粒成型方法在步骤3)中还包括：

选取并添加能够排除碳化硅细粉在加工中被杂质污染的排杂剂的步骤。

上述排杂剂是氯化钠；所述氯化钠的加入重量是碳化硅细粉加入重量的0～5％。

上述胶粘剂溶液是由胶粘剂与溶剂按照体积比为1∶1～1∶10混合而成；所述胶粘剂是硅质胶粘剂或碳质胶粘剂；所述溶剂是水或有机溶剂。

上述胶粘剂可以是热熔碳质胶粘剂或其他类似的碳质胶粘剂，当采用热熔碳质胶黏剂时，溶剂的加入重量是胶粘剂加入重量的0～20％；所述热熔碳质胶粘剂是沥青。

上述胶粘剂是硅质胶粘剂时，所述反应补偿材料是碳质材料；所述硅质胶粘剂是含有Si元素、H元素以及O元素的胶粘剂；所述硅质胶粘剂优选硅溶胶或硅树脂；所述碳质材料优选石油焦细粉或淀粉。

上述胶粘剂是碳质胶粘剂时，所述反应补偿材料是硅质材料；所述碳质胶粘剂是含有C元素和H元素或含有C元素、H元素以及O元素的胶粘剂；所述碳质胶粘剂优选是酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、沥青或淀粉糊；所述硅质材料是二氧化硅细粉或硅溶胶。

上述步骤1)中所选取的碳化硅细粉是在将碳化硅结晶块加工成磨料的过程中所产生的小于1500目的碳化硅尾料或在太阳能晶片的切割过程中产生的废绿碳化硅切割刃料细粉或少量的在生产过程中剔除的不合格的碳化硅细粉；所述步骤4)中的造粒成型的方式是搅拌均匀后由造粒设备造粒成型；而热熔碳质胶粘剂的造粒成型的方式是加热搅拌均匀由造粒设备造粒成型后再做炭化处理。

一种碳化硅颗粒，其特殊之处在于：所述碳化硅颗粒的粒径是1.5～15mm；优选4～8mm。

本发明的优点是：