一種碳化硅提純凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到碳化硅的生產(chǎn)制備領(lǐng)域，具體的說是一種碳化硅提純凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]碳化硅由于化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性能好，除作磨料用夕卜，還有很多其他用途。碳化硅的工業(yè)制法是用優(yōu)質(zhì)石英砂和石油焦在電阻爐內(nèi)煉制。純碳化硅為無色，而工業(yè)生產(chǎn)之棕至黑色系由于含鐵之不純物，煉得的碳化硅塊，經(jīng)破碎、酸堿洗、磁選和篩分或水選而制成各種粒度的產(chǎn)品。
[0003]由于工業(yè)上生產(chǎn)的碳化硅中往往含有鐵等雜質(zhì)，因此，需要對碳化硅進(jìn)行提純分級(jí)，從而得到粒度均一的碳化硅粉末。在現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)碳化硅時(shí)只是將碳化硅漂洗除雜、除鐵、分級(jí)得到，但是這種生產(chǎn)方式，往往導(dǎo)致碳化硅中仍存在少量的鐵元素?zé)o法除去，而且整個(gè)生產(chǎn)工藝中，在各工序之間往往需要人力對碳化硅進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，浪費(fèi)了大量的人力，不僅效率不高，而且期間很可能會(huì)造成碳化硅的二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)碳化硅時(shí)存在的除鐵效果不好、人力依賴程度高、生產(chǎn)效率低和很容易導(dǎo)致二次污染的問題，本發(fā)明提供了一種碳化硅提純凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)先將碳化硅制漿，然后依次經(jīng)浮選除雜、磁選除鐵后，再將碳化硅料漿中加入酸進(jìn)行攪拌，從而除去碳化硅中的微量鐵元素，最終得到高純度的碳化硅，而后經(jīng)沉降均化后離心分離、烘干得到產(chǎn)品。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案為:一種碳化硅提純凈化系統(tǒng)，包括制漿池、浮選機(jī)、磁選機(jī)、酸洗系統(tǒng)、溢流分級(jí)器、沉降均化系統(tǒng)和離心機(jī)，其中，碳化硅在制漿池中制成料漿，料漿依次經(jīng)浮選機(jī)浮選除雜和磁選機(jī)磁選除鐵后進(jìn)入到酸洗系統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)酸洗系統(tǒng)酸洗除鐵后進(jìn)入溢流分級(jí)器內(nèi)溢流分級(jí)，分級(jí)后的料漿經(jīng)沉降均化系統(tǒng)沉降均化后送入離心機(jī)中脫水，脫水后的粉末經(jīng)烘干后得到碳化硅粉料；
所述酸洗系統(tǒng)包括排列成一排的若干酸洗罐以及設(shè)置在酸洗罐上方的軌道，軌道上滑動(dòng)設(shè)置有升降式攪拌機(jī)構(gòu)，以對每個(gè)酸洗罐進(jìn)行攪拌；
所述升降式攪拌機(jī)構(gòu)包括由動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其在軌道上運(yùn)動(dòng)的托架、設(shè)置在托架上的螺桿、龍門架、提升架和攪拌軸，其中，螺桿的下端通過軸承和軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)固定在托架上，上部與龍門架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且在龍門架上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)螺桿同步轉(zhuǎn)動(dòng)的提升電機(jī)，提升架通過兩個(gè)螺紋孔與兩根螺桿形成螺桿傳動(dòng)，以使螺桿在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)提升架升降，所述提升架上設(shè)置有由轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的攪拌軸，攪拌軸的底部設(shè)置有攪拌葉片，所述攪拌葉片包括環(huán)繞攪拌軸同一水平截面設(shè)置的至少三片槳片和設(shè)置在攪拌軸底部的固定盤，固定盤的邊緣均勻設(shè)置有至少三塊的刮板，所述槳片為向上翹起的弧形，其底部垂直設(shè)置有連接片，且連接片底部與攪拌軸相接的一端設(shè)置在固定盤的上表面上；
所述酸洗罐的頂部設(shè)置有供攪拌軸和攪拌葉片穿過的攪拌通道，攪拌通道上蓋設(shè)有蓋板，酸洗罐的頂部為拱形，且在拱形的最高處設(shè)置有塑料接管，塑料接管與通過一酸霧收集罩與負(fù)壓管道連接，以收集罐體內(nèi)的酸性氣體;酸洗罐的上部設(shè)置有與進(jìn)料總管I連接的進(jìn)料口和與加酸管道連接的進(jìn)酸管，酸洗罐底部的料漿排出口內(nèi)設(shè)置有向其內(nèi)通入壓縮空氣的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與壓縮空氣管道連接；
所述進(jìn)料總管I用于將磁選機(jī)磁選后的料漿導(dǎo)入酸洗罐內(nèi)，所述料漿排出口與排漿總管I連通，以將酸洗后的料漿送入溢流分級(jí)器內(nèi)分級(jí)，溢流分級(jí)器的溢流口通過進(jìn)料總管π將分級(jí)后的料漿送入沉降均化系統(tǒng)內(nèi)；
所述沉降均化系統(tǒng)包括處于一條直線上的若干個(gè)并列的沉降罐和一個(gè)均化罐，每個(gè)沉降罐上的沉降進(jìn)料管均與進(jìn)料總管Π連接，沉降罐的沉降排料管均與排漿總管Π連接，且排漿總管Π末端與均化罐的均化進(jìn)料管連接，在沉降罐和均化罐上方也設(shè)置有軌道，軌道上滑動(dòng)設(shè)置有上述的升降式攪拌機(jī)構(gòu)，以對每個(gè)沉降罐和均化罐進(jìn)行攪拌，且在沉降罐和均化罐頂部均開設(shè)有供攪拌軸和攪拌葉片進(jìn)出的攪拌通道，攪拌通道上蓋設(shè)有蓋板；
所述均化罐的均化排料管將其內(nèi)的料漿送入到離心分離器內(nèi)進(jìn)行離心分離，分離后的粉末經(jīng)烘干后得到產(chǎn)品。
[0006]所述沉降罐和均化罐的排料口內(nèi)分別設(shè)置有與壓縮空氣管道連接的進(jìn)氣管。
[0007]所述酸洗罐、沉降罐和均化罐的上部均設(shè)置有傾斜向下的排水管，且排水管上設(shè)置有控制閥。
[0008]所述提升架升降的軌跡上設(shè)置有控制提升電機(jī)的上限位開關(guān)和下限位開關(guān)。
[0009]所述槳片自由端的邊緣為斜面，且自上向下逐漸收縮。
[0010]所述槳片與刮板在水平面的投影不重合。
[0011]所述進(jìn)氣管與酸洗罐的料漿排出口外壁采用螺紋連接，且環(huán)繞進(jìn)氣管設(shè)置有連接套筒，進(jìn)氣管與連接套筒之間設(shè)置有密封橡膠塞。
[0012]所述進(jìn)氣管的端部封閉，并在端部密布有布?xì)饪住?br>[0013]所述蓋板由對稱設(shè)置的兩塊半圓形的分板拼成，每塊分板直徑邊的中心處設(shè)置有半圓形的凹槽，以使兩塊分板拼合后形成容納攪拌軸的孔，所述兩塊分板的一角均通過轉(zhuǎn)動(dòng)銷對稱鉸接在攪拌通道上，以使兩塊分板繞各自轉(zhuǎn)動(dòng)銷轉(zhuǎn)動(dòng)過程中封閉或打開攪拌通道。
[0014]本發(fā)明通過在酸洗罐、沉降罐和均化罐的排料口內(nèi)設(shè)置進(jìn)氣管，通過進(jìn)氣管向排料口內(nèi)鼓入壓縮空氣，其目的是:防止碳化硅沉降堵塞排料口，同時(shí)向其中鼓入壓縮空氣能夠起到輔助攪拌的作用。
[0015]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)本發(fā)明通過將浮選除雜、磁選除鐵和酸洗除鐵有機(jī)的結(jié)合起來，從而除去碳化硅中的雜質(zhì)和微量鐵元素，最終得到高純度的碳化硅；
2)本發(fā)明通過將酸洗罐設(shè)置成一排，然后在其上設(shè)置軌道和可移動(dòng)的升降式攪拌機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)攪拌機(jī)構(gòu)對所有酸洗罐進(jìn)行攪拌，大幅度減少了設(shè)備的成本；
3)本發(fā)明的升降式攪拌裝置，能夠降下來對料漿進(jìn)行攪拌，攪拌完畢后脫離罐體內(nèi)部，不會(huì)對料漿與酸的反應(yīng)構(gòu)成任何影響;在升降攪拌裝置的攪拌軸底部具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的攪拌葉片，從而使得在攪拌過程中使罐體的料漿具有一個(gè)向上的翻攪動(dòng)作，不僅起到很好的攪拌作用，而且也會(huì)對罐體內(nèi)壁粘附的料漿起到?jīng)_刷作用，防止了碳化硅的大量粘附沉積； 4)在酸洗罐頂部設(shè)置酸霧收集罩，不僅防止酸霧腐蝕廠房設(shè)備，而且回收的酸霧還能再次使用，從而節(jié)省原料，也避免了酸霧對環(huán)境的污染;在料漿排出口內(nèi)設(shè)置進(jìn)氣管，其目的是，防止碳化硅沉降堵塞料漿排出口，而且向其中鼓入壓縮空氣能夠起到輔助攪拌的作用；
5)由于碳化硅漿料需要沉積一定的時(shí)間，因此，本發(fā)明通過多設(shè)置幾個(gè)沉降罐，將碳化硅漿料按照順序依次充入到沉降罐內(nèi)，這樣，最先充入碳化硅的沉降罐肯定最先完成均化，然后將其中的碳化硅漿料匯聚到最后一個(gè)均化罐中均化，以備離心脫水;一旦任意一個(gè)沉降罐內(nèi)的碳化硅漿料輸入到均化罐中后，就需要及時(shí)向其中補(bǔ)充碳化硅漿料，從而保證了生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明酸洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為升降式攪拌機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為攪拌葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為槳片和連接片的側(cè)視圖；
圖5為固定盤和刮板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為酸洗罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為沉降均化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為沉降罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為均化罐的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為進(jìn)氣管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖標(biāo)記:1、酸洗罐，11、進(jìn)料口，102、料漿排出口，103、塑料接管，104、酸霧收集罩，
2、負(fù)壓管道，3、進(jìn)料總管I，4、排漿總管I，5、壓縮空氣管道，501、進(jìn)氣管，5011、連接套筒，5012、密封橡膠塞，6、加酸管道，601、進(jìn)酸管，7、攪拌葉片，701、槳片，702、連接片，703、固定盤，704、刮板，8、托架，801、動(dòng)力機(jī)構(gòu)，9、攪拌軸，901、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，902、攪拌通道，903、蓋板，9031、分板，9032、凹槽，9033、轉(zhuǎn)動(dòng)銷，10、龍門架，11、提升架，1101、上限位開關(guān)，1102、下限位開關(guān)，12、提升電機(jī)，13、螺桿，14、軌道，15、沉降罐，1501、沉降進(jìn)料管，1502、沉降排料管，16、均化罐，1601、均化進(jìn)料管，1602、均化排料管，17、進(jìn)料總管Π，18、排漿總管Π，19、排水管。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖所示，一種碳化硅提純凈化系統(tǒng)，包括制漿池、浮選機(jī)、磁選機(jī)、酸洗系統(tǒng)、溢流分級(jí)器、沉降均化系統(tǒng)和離心機(jī)，其中，碳化硅在制漿池中制成料漿，料漿依次經(jīng)浮選機(jī)浮選除雜和磁選機(jī)磁選除鐵后進(jìn)入到酸洗系統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)酸洗系統(tǒng)酸洗除鐵后進(jìn)入溢流分級(jí)器內(nèi)溢流分級(jí)，分級(jí)后的料漿經(jīng)沉降均化系統(tǒng)沉降均化后送入離心機(jī)中脫水，脫水后的粉末經(jīng)烘干后得到碳化硅粉料；
所述酸洗系統(tǒng)包括排列成一排的若干酸洗罐I以及設(shè)置在酸洗罐I上方的軌道14，軌道14上滑動(dòng)設(shè)置有升降式攪拌機(jī)構(gòu)，以對每個(gè)酸洗罐I進(jìn)行攪拌； 所述升降式攪拌機(jī)構(gòu)包括由動(dòng)力機(jī)構(gòu)801驅(qū)動(dòng)其在軌道14上運(yùn)動(dòng)的托架8、設(shè)置在托架8上的螺桿13、龍門架10、提升架11和攪拌軸9，其中，螺桿13的下端通過軸承和軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)固定在托架8上，上部與龍門架10轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且在龍門架10上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)螺桿13同步轉(zhuǎn)動(dòng)的提升電機(jī)12，提升架11通過兩個(gè)螺紋孔與兩根螺桿13形成螺桿傳動(dòng)，以使螺桿13在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)提升架11升降，所述提升架11上設(shè)置有由轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)901驅(qū)動(dòng)的攪拌軸9，攪拌軸9的底部設(shè)置有攪拌葉片7，所述攪拌葉片7包括環(huán)繞攪拌軸