عنصر الحديد ضار بطحن الركائز المعدنية. لكن, الحديد أمر لا مفر منه في عملية الإنتاج مسحوق دقيق كربيد السيليكون. فيما يلي عدة طرق لإزالة الحديد والشوائب المغناطيسية من مساحيق كربيد السيليكون.
عملية إزالة الحديد الكيميائي – طريقة ترشيح الحمض
توجد شوائب الحديد في مسحوق كربيد السيليكون الدقيق بشكل أساسي على شكل حديد القميص وأكسيده أكسيد الحديديك. لأن الحديد الأحادي وثلاثي أكسيد الحديد قابل للذوبان في حامض الكبريتيك, حمض النيتريك, حامض الهيدروكلوريك, إلخ., يمكن إزالة أملاح الحديد القابلة للذوبان عن طريق الغسيل بالماء. بمقارنة تأثير تركيز حمض الهيدروكلوريك ودرجة حرارة التفاعل على معدل إزالة الحديد, حصلنا أخيرًا على أعلى معدل لإزالة الحديد بتركيز حمض الهيدروكلوريك عند 180 جم / لتر ودرجة حرارة التفاعل عند 80 درجة مئوية, ويمكن أن يصل معدل إزالة الحديد إلى حوالي 93% تحت هذا الشرط. تظهر النتائج التجريبية ذلك لـ مسحوق دقيق كربيد السيليكون بمتوسط حجم جسيم يبلغ 0.5 ميكرومتر, معدل إزالة شوائب الحديد من مسحوق كربيد السيليكون يمكن أن يصل 88% باستخدام خليط من 20% حمض الهيدروكلوريك و 10% حمض الهيدروفلوريك من حيث الحجم والعقد عند 70 درجة مئوية لمدة ثلاث ساعات.
مسحوق كربيد السيليكون عالي الحديد الذي يتم الحصول عليه عن طريق إزالة الحديد الكهرومغناطيسي يتم خلطه أولاً بالماء عند 80-90 درجة مئوية. بعد تقليب الملاط, كمية معينة من حامض الكبريتيك, حمض النيتريك, أو يضاف حمض مختلط, و بعد 4-6 ح من الغمر, يتم غسل الماء إلى محايد, ويغرق مسحوق كربيد السيليكون في قاع البرميل, بينما يتم إزالة شوائب الحديد بالغسيل, وبالتالي تحقيق فصل مسحوق كربيد السيليكون الدقيق عن شوائب الحديد.
تتميز طريقة إزالة الأحماض الكيميائية التقليدية بمعدل مرتفع لإزالة الحديد. لكن, يجب معالجة المياه الحمضية الناتجة عن إزالة الحديد قبل التصريف, والتي يمكن أن تسبب بسهولة تلوث المياه الجوفية إذا لم تتم معالجتها بشكل صحيح. وبعد الغسيل الحمضي لمسحوق كربيد السيليكون الدقيق ، من السهل إنتاج التجميع, وهو لا يفضي إلى مزيد من المعالجة لمسحوق كربيد السيليكون الدقيق, يحتاج الغسيل الحمضي لمسحوق كربيد السيليكون الدقيق إلى الغسل إلى محايد, لذا فإن الغسل سيسبب أيضًا الكثير من إهدار المياه النقية.
عملية إزالة الحديد الفيزيائية – طريقة الفصل المغناطيسي
طريقة الفصل المغناطيسي هي استخدام الخواص المغناطيسية للمعادن وأكاسيدها, حول إضافة مواد مغناطيسية إلى ذرات المعدن لممارسة قوة جذابة أو مثيرة للاشمئزاز لتحريك ذرات المعدن خارج طريقة مسحوق كربيد السيليكون. وفقا للمواد الخام الرطبة والجافة يمكن تقسيمها إلى: طريقة الفصل المغناطيسي الرطب وطريقة الفصل المغناطيسي الجاف الثاني.
كفاءة إزالة الحديد الكهرومغناطيسي, درجة عالية من الأتمتة, بما يتماشى مع احتياجات الإنتاج الصناعي, مع تجنب استخدام عدد كبير من المواد الكيميائية, تمشيا مع توفير الطاقة الوطنية, سياسة خفض الانبعاثات. لكن, لشوائب الحديد ذات المحتوى العالي من الحديد أو الخواص المغناطيسية الضعيفة, لا يحقق استخدام الإزالة الكهرومغناطيسية وحدها نقاء كربيد السيليكون الذي تتطلبه العملية.
بدني – طريقة كيميائية متكاملة
نظرًا لقدرة إزالة الحديد المحدودة للفاصل المغناطيسي نفسه, للحصول على نسبة عالية من الحديد من مسحوق كربيد السيليكون الدقيق فقط من خلال الطريقة الفيزيائية, قد لا يتمكن مسحوق كربيد السيليكون الدقيق الذي تم الحصول عليه من تحقيق الغرض المطلوب. لذلك يمكنك أولاً استخدام طريقة الفصل المغناطيسي للفصل المغناطيسي الأولي, ثم من خلال طريقة الترشيح الحمضي لطريقة إزالة الحديد الثانوية.
أولاً, يتم الفصل المغناطيسي باستخدام فاصل مغناطيسي كهرومغناطيسي نابض, ثم أربعة أنواع مختلفة من الأحماض, وهي حمض الكبريتيك, حامض الهيدروكلوريك, حمض الأكساليك, و أ 1:1 خليط من حمض الهيدروكلوريك وحمض الأكساليك, تضاف كمحلول ترشيح. النتائج التجريبية تظهر ذلك: بعد الفصل المغناطيسي الأولي لمسحوق كربيد السيليكون, ومن ثم من خلال تركيز الحمض 12% حمض الهيدروكلوريك وحمض الأكساليك 1:1 نسبة الحمض المختلط كمحلول ترشيح لإزالة الحديد, يمكن أن يصل معدل الإزالة النهائي لشوائب الحديد في كربيد السيليكون إلى حوالي 95%.
عمليات إزالة الحديد الأخرى
طريقة ترشيح الحمض وإزالة الحديد الكهرومغناطيسي هي صناعة مسحوق كربيد السيليكون الحالية التي تستخدم عادة لإزالة الحديد. لكن, هناك طرق وعمليات أخرى لإزالة الحديد في الصناعات الأخرى, وبعضها مدرج لتوفير الأساس النظري لعملية إزالة الحديد من مسحوق كربيد السيليكون.
النض بالأكسدة
تستخدم طريقة أكسدة إزالة الحديد عوامل مؤكسدة قوية (هيبوكلوريت الصوديوم, الكلور, إلخ.) لأكسدة الحديد غير القابل للذوبان في Fe2 + القابل للذوبان في الماء في وسط مائي, وبذلك يتم إزالة شوائب الحديد عن طريق الغسيل.
الحد من الارتشاح
يتم تقليل أيونات الحديد ثلاثية التكافؤ غير القابلة للذوبان في الماء إلى أيونات حديد ثنائية التكافؤ, ثم تغسل بإضافة الماء النقي, وبالتالي تحقيق إزالة شوائب الحديد.
