[发明专利]一种碳化硅微粉制备工艺

说明书

本申请提供的一种碳化硅微粉制备工艺，涉及碳化硅微粉制备技术领域。包括：取预设重量的块体状碳化硅备用；将块体状碳化硅依次进行三次破碎研磨，最后得到粒度值最大为预设值的碳化硅原料；将碳化硅原料加入到料仓，同时启动气流分级机，调节各个分级轮转速和引风机风量，以及滤筒除尘器的风量大小，滤筒除尘器与气流分级机连通；在气流分级机的每个出料口收集碳化硅预制成品；对收集的所有预制成品进行精筛，得到碳化硅成品。滤筒除尘器，可统一收集游离碳、粉尘等，实现零污染排放。本申请提供制备工艺，为一种新型气流干法分级工艺，生产周期短，产量高，无粉尘、酸碱水等直接排放，不会污染环境，保证了工人的劳动环境。

技术领域

本申请涉及碳化硅微粉制备技术领域，尤其涉及一种碳化硅微粉制备工艺。

背景技术

碳化硅，是第三代半导体材料，具有优良的理化性质，被广泛应用于电子、冶金、机械、军工、航天、精密仪器等领域，被用作磨料、耐火材料、耐腐蚀材料等，是半导体材料领域中最有应用前景的材料之一。

传统工艺中，一般通过以下工艺得到碳化硅微粉：(1)制备原料。碳化硅通常由石英砂、石油焦等原料通过电阻炉高温冶炼。制作成碳化硅原料块体，再将碳化硅块体破碎研磨，形成碳化硅原料。(2)酸洗工艺。在加热条件下，用硫酸(或者盐酸、硝酸等)对原料颗粒进行处理，去除原料颗粒中的金属物质，比如铁、钙、镁及其氧化物。(3)碱洗工艺。在加热条件下，用强碱(NaOH溶液等)对原料颗粒进行处理，去除颗粒表面的游离硅、二氧化硅、部分氧化铝等。(4)水洗。水洗可去除碳化硅原料中到的酸性、碱性物质。同时，碳化硅颗粒因为密度较大，被水润湿后，沉入水底，石墨、粉尘等杂志在水流作用下，悬浮在上面并被冲走，达到提高碳化硅颗粒纯度的效果。水洗后，还需要对碳化硅颗粒进行烘干操作。(5)化验硅含量。检测碳化硅粒度的具体情况，对经过处理后的碳化硅原料进行分流。

传统工艺中，用水量大，还会产生废酸水、碱水，生产周期长，产量低，加入烘干设备，导致耗能大，同时，工艺过程中会产生大量粉尘，对环境污染严重，工人劳动环境差，不利于工人的身体健康。

发明内容

本申请提供了一种碳化硅微粉制备工艺，以解决传统工艺中，对环境污染大，工人工作环境差，不利用身体健康，工作时间长，碳化硅产量低，耗能大等问题。

一种碳化硅微粉制备工艺，包括：

取预设重量的块体状碳化硅备用；

将所述块体状碳化硅依次进行三次破碎研磨，最后得到粒度值最大为预设值的碳化硅原料；

将所述碳化硅原料加入到料仓，同时启动气流分级机，调节各个分级轮转速和引风机风量，以及滤筒除尘器的风量大小，其中所述滤筒除尘器与所述气流分级机连通；

在所述气流分级机的每个出料口收集碳化硅预制成品；

对收集的所有所述碳化硅预制成品进行精筛，得到碳化硅成品。

可选的，所述将所述块体状碳化硅依次进行三次破碎研磨，包括：用颚式破碎机进行第一次破碎研磨，得到碳化硅初级颗粒；对所述碳化硅初级颗粒用立式冲击破进行第二次破碎研磨，得到碳化硅二级颗粒；对所述碳化硅二级颗粒用气流粉碎机进行第三次破碎研磨，得到所述碳化硅原料。

可选的，所述碳化硅初级颗粒的所述粒度值范围为0～50mm；所述碳化硅二级颗粒的粒度值范围为0～1mm；所述碳化硅原料的所述粒度值小于0.063mm。

可选的，所述气流分级机至少包括三个出料收集口，每个所述收集口收集位于不同粒度值范围内的所述碳化硅预制成品。

可选的，在所述气流分级机的第一出料口收集粒度值在20μm及以上所述碳化硅预制成品；在所述气流分级机的第二出料口收集粒度值在10～20μm范围内的所述碳化硅预制成品；在所述气流分级机的第三出料口收集粒度值在3.5～10μm范围内的所述碳化硅预制成品。