چگونه فرو را از پودر کاربید سیلیکون جدا کنیم؟

عنصر فرو برای سنگ زنی بستر فلزی مضر است. اما فرو در فرآیند تولید پودر کاربید سیلیکون اجتناب ناپذیر است. در زیر چندین روش برای حذف ناخالصی های فرو و مغناطیسی از پودر سیلیکون کاربید وجود دارد.

(1) فرآیند حذف فرو شیمیایی – روش شستشوی اسیدی

ناخالصی های فرو در پودر کاربید سیلیکون عمدتاً به شکل آهن عنصری و اکسید آهن آن وجود دارد. زیرا فرو عنصری و اکسید آهن آن را می توان در اسید سولفوریک، اسید نیتریک، اسید کلریدریک و غیره حل کرد. نمک محلول آهن تشکیل شده را می توان با شستشو با آب حذف کرد. با مقایسه اثرات غلظت اسید هیدروکلریک و دمای واکنش بر سرعت حذف فرو. سرعت حذف فرو زمانی که غلظت اسید هیدروکلریک 180 گرم در لیتر و دمای واکنش 80 درجه سانتیگراد بود، بالاترین میزان بود. نرخ حذف فرو می تواند به حدود 93٪ برسد. از یک یا دو اسید سولفوریک، اسید هیدروکلریک و اسید هیدروفلوریک به عنوان محلول شستشو استفاده کنید. نتایج تجربی نشان می دهد که محلول با اندازه ذرات متوسط ​​0.5 میکرون اثر خوبی دارد.

اسید مخلوط اسید هیدروکلریک و اسید هیدروفلوئوریک با نسبت حجمی 20 درصد باید به مدت 3 ساعت در دمای 70 درجه سانتیگراد نگهداری شود.

پودر ریز کاربید سیلیکون با فرو بالا که با حذف آهن الکترومغناطیسی به دست می آید ابتدا با آب 80-90 درجه سانتیگراد به نسبت معینی دوغاب می شود. پس از هم زدن یکنواخت دوغاب، مقدار معینی اسید سولفوریک، اسید نیتریک یا اسید مخلوط اضافه کنید. پس از غوطه ور شدن به مدت 4-6 ساعت، آب شسته می شود تا خنثی شود. پودر ریز کاربید سیلیکون در پایین بشکه ته نشین می شود. ناخالصی های فرو با تمیز کردن پاک می شوند. در نتیجه، جداسازی پودر ریز کاربید سیلیکون و فرو ناخالصی انجام می شود.

روش سنتی حذف آهن با اسید شیمیایی دارای سرعت حذف فرو بالا است. با این حال، ایجاد آلودگی آب های زیرزمینی آسان است. علاوه بر این، پودر ریز کاربید سیلیکون ترشی به راحتی جمع می شود، که برای درمان بیشتر پودر ریز کاربید سیلیکون نامطلوب است. درمان سوسپانسیون باید تا زمانی که پودر سیلیکون خنثی شود. بنابراین، شستشو نیز باعث هدر رفتن مقدار زیادی آب خالص می شود.

(2) فرآیند حذف فیزیکی فرو – جداسازی مغناطیسی

جداسازی مغناطیسی روشی است که از خاصیت مغناطیسی فلزات و ویژگی های اکسید آنها استفاده می کند. با افزودن مواد خام مغناطیسی به اطراف برای اعمال نیروی جاذبه یا دافعه بر روی اتم های فلز، می تواند اتم های فلز را از پودر کاربید سیلیکون خارج کند. ما جداسازی مغناطیسی مرطوب و جداسازی مغناطیسی خشک را با توجه به خشک و مرطوب مواد اولیه داریم.

حذف فرو الکترومغناطیسی دارای راندمان و اتوماسیون بالایی است که نیازهای تولید صنعتی را برآورده می کند. این می تواند از تعداد زیادی از مواد شیمیایی جلوگیری کند، که در راستای سیاست های ملی حفاظت از انرژی و کاهش انتشار است. با این حال، برای ناخالصی های فرو با محتوای فرو بالا یا مغناطیس ضعیف، خلوص کاربید سیلیکون مورد نیاز فرآیند را نمی توان تنها با حذف آهن الکترومغناطیسی به دست آورد.

(3) روش جامع فیزیکی-شیمیایی

با توجه به توانایی محدود حذف آهن خود جداکننده مغناطیسی، پودر ریز کاربید سیلیکون با محتوای آهن بالا ممکن است تنها با روش فیزیکی به هدف مورد انتظار دست پیدا نکند. بنابراین، می تواند ابتدا جداسازی مغناطیسی مقدماتی را با روش جداسازی مغناطیسی انجام دهد. سپس حذف ثانویه آهن را با روش اسیدشویی انجام دهید.

جداکننده مغناطیسی الکترومغناطیسی پالسی با گرادیان بالا برای جداسازی مغناطیسی اولیه است. سپس چهار نوع مختلف اسید، یعنی اسید سولفوریک، اسید کلریدریک، اسید اگزالیک و اسید مخلوط 1:1 اسید هیدروکلریک و اسید اگزالیک به عنوان محلول شستشو اضافه شد. نتایج تجربی نشان می‌دهد که میزان حذف ناخالصی‌های آهن در کاربید سیلیکون می‌تواند پس از جداسازی مغناطیسی اولیه پودر ریز کاربید سیلیکون و محلول شستشوی 12 درصد اسید کلریدریک و اسید اگزالیک به نسبت 1:1 به حدود 95 درصد برسد.

(4) سایر فرآیندهای حذف فرو

اسیدشویی و حذف آهن الکترومغناطیسی روش های رایج حذف فرو در صنعت پودر ریز کاربید سیلیکون هستند. با این حال، روش ها و فرآیندهای دیگری برای حذف فرو در صنایع دیگر وجود دارد. در اینجا چندین فرآیند برای ارائه مبنای نظری برای فرآیند حذف فرو پودر سیلیکون کاربید وجود دارد.

• شستشوی اکسیداسیون

روش حذف فرو اکسیداسیون از یک اکسیدان قوی (هیپوکلریت سدیم، کلر و غیره) استفاده می کند تا آهن نامحلول در آب را به Fe2 + محلول در آب در یک محیط آبی اکسید کند، در نتیجه ناخالصی های آهن را با شستشو از بین می برد.

•  کاهش شسته شدن

یون های آهن سه ظرفیتی نامحلول را به یون های آهن دو ظرفیتی تبدیل کنید و سپس با آب خالص بشویید. می تواند ناخالصی های فرو را حذف کند.

پس از حذف فرو، پودر کاربید سیلیکون خلوص بالاتری پیدا می کند. برای ساختن پوشش و پرداخت تمیزی بالاتری خواهد داشت.