CN109675713A - 对碳化硅分级的方法 - Google Patents

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曹敏
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李勇
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    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/28—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
    • B03B5/30—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions

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Abstract

本发明公开了对碳化硅分级的方法，包括：对碳化硅进行研磨处理，以便得到碳化硅浆料；将所述碳化硅浆料加入固固分离装置内，同时向所述固固分离装置的供水管内通入洗水以便对所述碳化硅浆料进行分级，并由所述固固分离装置的第一固体物质出口分离出较小粒径的碳化硅颗粒，由第二固体物质出口分离出较大粒径的碳化硅颗粒，其中，通过调整所述碳化硅浆料的进料速度和向所述供水管内通入洗水的流速，调整分离出的碳化硅颗粒的粒径。利用该分级方法可以有效实现碳化硅的分选，显著提高分选效率。

Description

对碳化硅分级的方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体而言，涉及对碳化硅分级的方法。
背景技术
通过石英砂和石油焦还原制备碳化硅磨料的主要工艺路线为：原料制备—破碎—磁选—水选—超声波筛分等。其中关于不同粒径范围的碳化硅分级，依次采用了水选和超声波筛分技术。其中水选法的基本原理是利用不同直径的碳化硅颗粒在水中的沉降速度不同而进行粒度分选，该法生产周期长，产量低；超声波振动筛是在筛网上附加超声波振动仪，使超细微粉接受巨大超声加速度后实现筛分功能。由于超声波振动筛只能干筛，所以水选后还需增加干燥和研磨工序，流程较长且复杂。
因此，目前用于碳化硅浆料的分级处理设备及工艺均有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种对碳化硅分级的方法，该方法可以显著提高分选效率，并且能够根据需要获得目标粒径的碳化硅颗粒，以满足不同需求。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种用于碳化硅的分级系统，根据本发明的实施例，该方法包括：
对碳化硅进行研磨处理，以便得到碳化硅浆料；
将所述碳化硅浆料加入固固分离装置内，同时向所述固固分离装置的供水管内通入洗水以便对所述碳化硅浆料进行分级，并由所述固固分离装置的第一固体物质出口分离出较小粒径的碳化硅颗粒，由第二固体物质出口分离出较大粒径的碳化硅颗粒，
其中，通过调整所述碳化硅浆料的进料速度和向所述供水管内通入洗水的流速，调整分离出的碳化硅颗粒的粒径。
由此，通过采用本发明上述实施例的分级系统可以同时有效实现三种不同比重或者不同粒径的碳化硅颗粒的分级，显著提高了碳化硅浆料的分级效率。
另外，根据本发明上述实施例的对碳化硅分级的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述碳化硅浆料中碳化硅颗粒的粒径为不大于20微米。
在本发明的一些实施例中，所述碳化硅浆料中碳化硅颗粒的粒径为3-20微米。
在本发明的一些实施例中，当所述碳化硅浆料的进料速度为220-240ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为130-150ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-5微米；由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径大于5-20微米。
在本发明的一些实施例中，当所述碳化硅浆料的进料速度为240-260ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为140-160ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-4微米；由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径4-20微米。
在本发明的一些实施例中，当所述碳化硅浆料的进料速度为240-260ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为160-200ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-6微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径大于6-20微米。
在本发明的一些实施例中，当所述碳化硅浆料的进料速度为260-280ml/min，向供水管内通入洗水的流速为200-220ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-6微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径大于6-20微米。
在本发明的一些实施例中，当所述碳化硅浆料的进料速度为280-300ml/min，向供水管内通入洗水的流速为260-280ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-8微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径8-20微米。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的对碳化硅分级的方法中采用的固固分离装置的结构示意图，附图标记：壳体1、分布器2、供水管3、阀门4、法兰5、进水口11、第一固体物质出口12、第二固体物质出口13、冲水口14、顶部端盖15、底部端盖16、上段101、中段102、下段103、第一圆锥段104、第二圆锥段105。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种对碳化硅分级的方法。
根据本发明的具体实施例，该方法包括：对碳化硅进行研磨处理，以便得到碳化硅浆料；将所述碳化硅浆料加入固固分离装置内，同时向所述固固分离装置的供水管内通入洗水以便对所述碳化硅浆料进行分级，并由所述固固分离装置的第一固体物质出口分离出较小粒径的碳化硅颗粒，由第二固体物质出口分离出较大粒径的碳化硅颗粒，其中，通过调整所述碳化硅浆料的进料速度和向所述供水管内通入洗水的流速，调整分离出的碳化硅颗粒的粒径。
由此，本发明采用固固分离装置对分解后的碳化硅浆料进行分级处理，最终可有从第一固体物质出口分离出比重和粒径较小的碳化硅颗粒，从第二固体物质出口分离出比重和粒径较大的碳化硅颗粒。由此可以有效实现分离获得两种不同比重或者不同粒径的碳化硅颗粒，显著提高了分级效率。
根据本发明的具体实施例，本发明对碳化硅分级的方法采用的固固分离装置为授权公告号为CN101837318B中保护的固固分离装置。
具体地，如图1所示，该固固分离装置包括：包括壳体1、分布器2和供水管3。壳体1的上部设有用于加入悬浮液的进料口11，所述壳体1的上部设有用于排出悬浮液中具有较小沉降速度的第一固体物质的第一固体物质出口12，且所述壳体1的下部设有用于排出具有较大沉降速度的第二固体物质的第二固体物质出口13；分布器2呈漏斗形状且设置在壳体1内，其中分布器2的顶部外周缘密合固定在壳体1的内壁上，分布器2低于所述第一固体物质出口12且高于第二固体物质出口13；供水管3的一端插入到壳体1内部，所述供水管3的插入壳体的一端低于分布器2且高于第二固体物质出口13。
根据本发明的具体实施例，该方法可以通过调整由进料口11加入碳化硅浆料的进料速度和供水管3内通入洗水的流速，调整由第一固体物质出口12和第二固体物质出口13分离出的碳化硅浆料的粒径大小。通常由于碳化硅的用途不同，对其粒径的要求也不同，而采用本发明实施例的分级方法正是能够根据对碳化硅粒径的需求进行针对性分离。因此，分离目的明确，分离效率高。
例如，根据本发明的一个实施例，当所述碳化硅浆料的进料速度为220-240ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为130-150ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-5微米；由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径大于5-20微米。
优选地，当所述碳化硅浆料的进料速度为240-260ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为140-160ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-4微米；由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径4-20微米。
根据本发明的另一个实施例，当所述碳化硅浆料的进料速度为240-260ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为160-200ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-6微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径6-20微米。
根据本发明的再一个实施例，当所述碳化硅浆料的进料速度为260-280ml/min，向供水管内通入洗水的流速为200-220ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-6微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径大于6-20微米。
根据本发明的再一个实施例，当所述碳化硅浆料的进料速度为280-300ml/min，向供水管内通入洗水的流速为260-280ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-8微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径8-20微米。
因此，本发明上述实施例的对碳化硅进行分级的方法，主要采用固固分离装置并通过对碳化硅浆料的进料速度和洗水的流速进行优化，进而可以同时分离获得不同粒径的碳化硅颗粒，实现了快速分化，满足更多分离要求，显著提高了碳化硅分级效率。
碳化硅磨料根据应用领域不同，对粒径范围要求较为严格，分级后的颗粒要求均一性好。现有分级方法的流程较长，干法分离粉尘较大造成环境污染。采用固固分离装置，分级时可实现粒径的随时调控，环境友好，连续化分级效率更高。但碳化硅颗粒细分出的粒径范围窄，工艺参数要求更加严格，所以本发明经过多次试验后得到了上述实施例的最佳参数。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种对碳化硅分级的方法，其特征在于，包括：
对碳化硅进行研磨处理，以便得到碳化硅浆料；
将所述碳化硅浆料加入固固分离装置内，同时向所述固固分离装置的供水管内通入洗水以便对所述碳化硅浆料进行分级，并由所述固固分离装置的第一固体物质出口分离出较小粒径的碳化硅颗粒，由第二固体物质出口分离出较大粒径的碳化硅颗粒，
其中，通过调整所述碳化硅浆料的进料速度和向所述供水管内通入洗水的流速，调整分离出的碳化硅颗粒的粒径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳化硅浆料中碳化硅颗粒的粒径为不大于20。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碳化硅浆料中碳化硅颗粒的粒径为3-20微米。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述碳化硅浆料的进料速度为220-2400ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为130-150ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-5微米；由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径大于5-20微米。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述碳化硅浆料的进料速度为240-260ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为140-160ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-4微米；由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径4-20微米。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述碳化硅浆料的进料速度为240-260ml/min，向所述供水管内通入洗水的流速为160--200ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-6微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径大于6-20微米。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述碳化硅浆料的进料速度为260-280ml/min，向供水管内通入洗水的流速为200-220ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-6微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径6-20微米。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述碳化硅浆料的进料速度为280-300ml/min，向供水管内通入洗水的流速为260-280ml/min时，由所述第一固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径为3-8微米，由所述第二固体物质出口分离出的碳化硅颗粒的粒径大于8-20微米。
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