[发明专利]碳化硅切割刃料除铁提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳化硅切割刃料生产技术领域，具体涉及一种碳化硅切割刃料除铁提纯方法。

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、涂敷磨具和自由研磨技术中。随着光伏市场太阳能晶硅片切割刃料需求量的增大，对碳化硅切割刃料的品质要求明显提高，对碳化硅微粉的纯度要求也越来越高，因此碳化硅切割刃料制备过程中的提纯成为一个重要的生产工序。碳化硅冶炼后成大结晶块，在后续的机械破碎和制粉过程中会引入铁杂质，从而影响切割刃料的品质，因此需要除去其中的铁杂质。

现有技术中碳化硅切割刃料的提纯方法主要是加酸除铁，即酸洗，由于碳化硅不与任何酸碱反应，酸洗的目的是除去金属铁和氧化铁，及一部分氧化钙、氧化镁、氧化铝和石墨。酸洗反应中会生成酸式盐，它们都能溶解于水，可用水冲洗排出。但由于微粉的颗粒太小，在冲洗时不允许采用连续冲洗的方法，通常是静置澄清一段时间之后才能换水进行下一次冲洗，每冲洗一次必须有一次沉降过程。碳化硅切割刃料酸洗除铁过程不但会产生大量的废水，易污染环境，企业处理废水的成本投入也相应增加；而且酸洗过程中水洗所需时间长，使得整体的生产周期被延长，生产效率低下；且酸洗需用大量的水稀释加酸反应后的酸水，生产成本高，水资源浪费严重。因此，在当今光伏产业对碳化硅切割刃料的品质要求下，发明一种节能环保的碳化硅切割刃料物理除铁提纯方法是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提纯效率高且节能环保的碳化硅切割刃料除铁提纯方法。

为解决上述技术问题，本发明碳化硅切割刃料除铁提纯方法包括下列步骤：

（1）造浆：将经过雷蒙粉碎机粉碎后的粒度范围在14.00μm～4.80μm之间的碳化硅微粉与水混合，搅拌20～40分钟，形成质量百分比浓度为33%～40%的碳化硅粉体料浆；

（2）超声波震荡：将步骤（1）所得的碳化硅粉体料浆置于频率为25～60KHz超声波下震荡处理20～30分钟；

（3）筛分除杂：将步骤（2）所得的碳化硅粉体料浆进行筛分，去除其中的纤维、絮状物、石墨颗粒和大颗粒碳化硅粉体杂质；

（4）电磁除铁：将步骤（3）所得的碳化硅粉体料浆以3.5～4m³/h的进料速度依次引入相串联的两级电磁除铁装置，除去其中的铁杂质，得到提纯后的碳化硅粉体料浆。

在上述技术方案中，步骤（1）造浆后形成质量百分比浓度为33～40%的碳化硅粉体料浆，该浓度的粉体料浆有利于在后续的处理过程中达到更好的除杂及除铁效果，浓度过高时容易堵塞筛分除杂的筛网，降低筛分设备及电磁除铁装置的工作效率；浓度过低时会造成筛分除杂以及电磁除铁所需的时间增加、效率降低以及水资源的浪费。步骤（2）进行超声波震荡处理的作用是使料浆内的微粉及杂质更加充分地分散均匀，有利于提高后续的筛分除杂和电磁除铁效率，达到更好的提纯效果。步骤（4）的电磁除铁过程使料浆依次通过串联的两级电磁除铁装置，避免了使用化学法除铁而产生大量废水的问题，节能环保，且能够达到良好的除铁效果、提高生产效率。

优选的，步骤（2）所述筛分过程为：将步骤（1）所得的碳化硅粉体料浆引入旋振筛进行筛分，所述旋振筛的筛网为360-400目；所述旋振筛为水式旋振筛；或所述旋振筛为超声波旋振筛。

优选的，在步骤（2）之后、步骤（3）之前还包括下列步骤：a. 将经过步骤（2）筛分后的碳化硅粉体料浆收集到垂直位置高于电磁除铁装置进料口的料浆罐中，产生高度差，再将其引入电磁除铁装置中。

优选的，所述电磁除铁过程中碳化硅粉体料浆通过一个电磁除铁装置所用时间为：进料时间120秒，放料时间10秒，清洗时间15秒。

优选的，所述电磁除铁装置为全自动电磁浆料除铁器，其电磁线圈磁场为20000GS，线圈电流为90A。

采用本发明碳化硅切割刃料除铁提纯方法的有益效果在于：

1. 提纯后的碳化硅切割刃料产品质量能够满足行业技术标准，经过本发明除铁提纯后，碳化硅切割刃料便可直接进入下道加工程序，生产工艺稳定；

2. 能大幅度缩短生产周期，提高生产效率；

3. 能减少提纯阶段的用水量，节约水资源，降低成本；

4. 不再使用硫酸反应，节能环保，符合国家环保要求，不污染环境。

对于本发明的具体操作步骤及流程，将在下面结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1是本发明碳化硅切割刃料除铁提纯方法的工艺流程图。