Le fer élémentaire est nocif pour le meulage des substrats métalliques. Cependant, le fer est incontournable dans le processus de production de micro poudre de carbure de silicium. Voici plusieurs méthodes pour éliminer le fer et les impuretés magnétiques des poudres de carbure de silicium.
Procédé de déferrisation chimique – méthode de lixiviation acide
Les impuretés de fer dans la micropoudre de carbure de silicium existent principalement sous la forme de fer singulet et de son oxyde ferrique. Parce que le fer monomère et son trioxyde de fer sont solubles dans l'acide sulfurique, acide nitrique, acide hydrochlorique, etc., générant des sels de fer solubles pouvant être éliminés par lavage à l'eau. En comparant l'effet de la concentration d'acide chlorhydrique et de la température de réaction sur le taux d'élimination du fer, nous avons finalement obtenu le taux d'élimination du fer le plus élevé avec une concentration d'acide chlorhydrique à 180g/L et une température de réaction à 80℃, et le taux d'élimination du fer peut atteindre environ 93% sous cette condition. Les résultats expérimentaux montrent que pour micro poudre de carbure de silicium avec une granulométrie médiane de 0.5 μm, le taux d'élimination des impuretés de fer de la poudre micronisée de carbure de silicium peut atteindre 88% en utilisant un mélange de 20% acide chlorhydrique et 10% acide fluorhydrique en volume et maintien à 70°C pendant trois heures.
La poudre micronisée de carbure de silicium à haute teneur en fer obtenue par élimination électromagnétique du fer est d'abord mise en suspension avec de l'eau à 80-90°C. Après que la bouillie est agitée, une certaine quantité d'acide sulfurique, acide nitrique, ou un mélange d'acide est ajouté, et après 4-6 h d'immersion, l'eau est lavée au neutre, et la poudre micronisée de carbure de silicium coule au fond du canon, tandis que les impuretés de fer sont éliminées avec le lavage, réalisant ainsi la séparation de la micro poudre de carbure de silicium des impuretés de fer.
La méthode traditionnelle d'élimination des acides chimiques a un taux d'élimination du fer élevé. Cependant, l'eau acide produite par la déferrisation doit être traitée avant rejet, qui peut facilement causer une pollution des eaux souterraines s'il n'est pas correctement traité. Et après le lavage à l'acide de la micro-poudre de carbure de silicium, il est facile de produire une agrégation, qui n'est pas propice à un traitement ultérieur de la micropoudre de carbure de silicium, le lavage acide de la micro poudre de carbure de silicium doit être lavé au neutre, donc le lavage entraînera également beaucoup de gaspillage d'eau pure.
Processus physique de déferrisation – méthode de séparation magnétique
La méthode de séparation magnétique est l'utilisation des propriétés magnétiques des métaux et de leurs oxydes, autour de l'ajout de matériaux magnétiques aux atomes métalliques pour exercer une force attractive ou répulsive pour déplacer les atomes métalliques hors de la méthode de la poudre de carbure de silicium. Selon les matières premières humides et sèches peuvent être divisées en: procédé de séparation magnétique par voie humide et procédé de séparation magnétique par voie sèche deux.
Efficacité de déferrisation électromagnétique, haut degré d'automatisation, en adéquation avec les besoins de la production industrielle, tout en évitant l'utilisation d'un grand nombre de produits chimiques, conforme au plan national d'économie d'énergie, politique de réduction des émissions. Cependant, pour les impuretés de fer à haute teneur en fer ou à faibles propriétés magnétiques, l'utilisation de l'élimination électromagnétique seule n'atteint pas la pureté du carbure de silicium requise par le procédé.
Physique – méthode chimique intégrée
En raison de la capacité de déferrisation limitée du séparateur magnétique lui-même, pour une teneur élevée en fer de la micro-poudre de carbure de silicium uniquement par la méthode physique, la micropoudre de carbure de silicium obtenue peut ne pas être en mesure d'atteindre l'objectif souhaité. Ainsi, vous pouvez d'abord utiliser la méthode de séparation magnétique pour la séparation magnétique préliminaire, puis par la méthode de lixiviation acide pour la méthode secondaire d'élimination du fer.
Premièrement, la séparation magnétique est effectuée à l'aide d'un séparateur magnétique électromagnétique pulsé, puis quatre types d'acides différents, à savoir l'acide sulfurique, acide hydrochlorique, acide oxalique, et un 1:1 mélange d'acide chlorhydrique et d'acide oxalique, sont ajoutés comme solution de lixiviation. Les résultats expérimentaux montrent que: après la séparation magnétique primaire de la poudre de carbure de silicium, puis par la concentration en acide de 12% d'acide chlorhydrique et d'acide oxalique 1:1 rapport d'acide mixte comme solution de lixiviation pour l'élimination du fer, le taux d'élimination final des impuretés de fer dans le carbure de silicium peut atteindre environ 95%.
Autres procédés de déferrisation
La méthode de lixiviation acide et l'élimination électromagnétique du fer est l'industrie actuelle de la poudre de carbure de silicium est couramment utilisée pour éliminer le fer. Cependant, il existe d'autres méthodes et procédés de déferrisation dans d'autres industries, et certains d'entre eux sont répertoriés pour fournir une base théorique pour le processus d'élimination du fer de la poudre de carbure de silicium.
Lixiviation par oxydation
La méthode d'oxydation de l'élimination du fer utilise des agents oxydants puissants (l'hypochlorite de sodium, chlore, etc.) pour oxyder le Fe insoluble en Fe2+ soluble dans l'eau en milieu aqueux, éliminant ainsi les impuretés de fer par lavage.
Lixiviation de réduction
Les ions de fer trivalents insolubles dans l'eau sont réduits en ions de fer divalents, puis lavé en ajoutant de l'eau pure, réalisant ainsi l'élimination des impuretés de fer.
