(河池石榴石)加工流程(河池金剛砂)
碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。α-碳化硅為常見(jiàn)的一種同質(zhì)異晶物,在高于2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結(jié)晶構(gòu)造(似纖維鋅礦)。β-碳化硅,立方晶系結(jié)構(gòu),與鉆石相似,則在低于2000 °C生成,結(jié)構(gòu)如頁(yè)面附圖所示。雖然在異相觸媒擔(dān)體的應(yīng)用上,因其具有比α型態(tài)更高之單位表面積而引人注目,而另一種碳化硅,μ-碳化硅為穩(wěn)定,且碰撞時(shí)有較為悅耳的聲音,但直至今日,這兩種型態(tài)尚未有商業(yè)上之應(yīng)用。
因其3.2g/cm3的比重及較高的升華溫度(約2700 °C) [1] ,碳化硅很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達(dá)到的壓力下,它都不會(huì)熔化,且具有相當(dāng)?shù)偷幕瘜W(xué)活性。由于其高熱導(dǎo)性、高崩潰電場(chǎng)強(qiáng)度及高電流密度,在半導(dǎo)體高功率元件的應(yīng)用上,不少人試著用它來(lái)取代硅[1]。此外,它與微波輻射有很強(qiáng)的耦合作用,并其所有之高升華點(diǎn),使其可實(shí)際應(yīng)用于加熱金屬。
純碳化硅為無(wú)色,而工業(yè)生產(chǎn)之棕至黑色系由于含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因?yàn)槠浔砻娈a(chǎn)生之二氧化硅保護(hù)層所致。
物質(zhì)結(jié)構(gòu)
純碳化硅是無(wú)色透明的晶體。工業(yè)碳化硅因所含雜質(zhì)的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍(lán)乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。
碳化硅晶體結(jié)構(gòu)分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化硅)。α-SiC由于其晶體結(jié)構(gòu)中碳和硅原子的堆垛序列不同而構(gòu)成許多不同變體,已發(fā)現(xiàn)70余種。β-SiC于2100℃以上時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SiC。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。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。
制作工藝
由于天然含量甚少,碳化硅主要多為人造。常見(jiàn)的方法是將石英砂與焦炭混合,利用其中的二氧化硅和石油焦,加入食鹽和木屑,置入電爐中,加熱到2000°C左右高溫,經(jīng)過(guò)各種化學(xué)工藝流程后得到碳化硅微粉。
碳化硅(SiC)因其很大的硬度而成為一種重要的磨料,但其應(yīng)用范圍卻超過(guò)一般的磨料。例如,它所具有的耐高溫性、導(dǎo)熱性而成為隧道窯或梭式窯的窯具材料之一,它所具有的導(dǎo)電性使其成為一種重要的電加熱元件等。制備SiC制品首先要制備SiC冶煉塊[或稱:SiC顆粒料,因含有C且超硬,因此SiC顆粒料曾被稱為:金剛砂。但要注意:它與天然金剛砂(也稱:石榴子石)的成分不同。在工業(yè)生產(chǎn)中,SiC冶煉塊通常以石英、石油焦等為原料,輔助回收料、乏料,經(jīng)過(guò)粉磨等工序調(diào)配成為配比合理與粒度合適的爐料(為了調(diào)節(jié)爐料的透氣性需要加入適量的木屑,制備綠碳化硅時(shí)還要添加適量食鹽)經(jīng)高溫制備而成。高溫制備SiC冶煉塊的熱工設(shè)備是專用的碳化硅電爐,其結(jié)構(gòu)由爐底、內(nèi)面鑲有電極的端墻、可卸式側(cè)墻、爐心體(全稱為:電爐中心的通電發(fā)熱體,一般用石墨粉或石油焦炭按一定的形狀與尺寸安裝在爐料中心,一般為圓形或矩形。其兩端與電極相連)等組成。該電爐所用的燒成方法俗稱:埋粉燒成。它一通電即為加熱開(kāi)始,爐心體溫度約2500℃,甚至更高(2600~2700℃),爐料達(dá)到1450℃時(shí)開(kāi)始合成SiC(但SiC主要是在≥1800℃時(shí)形成),且放出co。然而,≥2600℃時(shí)SiC會(huì)分解,但分解出的si又會(huì)與爐料中的C生成SiC。每組電爐配備一組變壓器,但生產(chǎn)時(shí)只對(duì)單一電爐供電,以便根據(jù)電負(fù)荷特性調(diào)節(jié)電壓來(lái)基本上保持恒功率,大功率電爐要加熱約24 h,停電后生成SiC的反應(yīng)基本結(jié)束,再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷卻就可以拆除側(cè)墻,然后逐步取出爐料。

主要反應(yīng)有:2hcl+ca(oh)2=cacl2+2h2oso2+ca(oh)2=caso3+h2o2.2.2除塵除塵器是煙氣凈化系統(tǒng)的末端設(shè)備,國(guó)標(biāo)gb18485-21中規(guī)定生活垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器。袋式除塵器不僅收捕一般顆粒物,而且能收捕揮發(fā)性重金屬或其氯化物、硫酸鹽或氧化物所凝結(jié)成直徑.5m的氣溶膠,還能收捕吸附在灰分或活性炭顆粒上的等有機(jī)類污染物。袋式除塵系統(tǒng)中的布袋是由不同材料的纖維制成濾布,對(duì)尾氣進(jìn)行過(guò)濾,達(dá)到除塵及吸附的目的。
二是PK:濕地污水處理系統(tǒng)。PK:濕地由介質(zhì)層和濕地植物兩大系統(tǒng)組成,利用這兩大系統(tǒng)共同營(yíng)造的生態(tài)系統(tǒng),綜合物理、化學(xué)、生物三種放大功效,使污水處理功效達(dá)到化。該工藝主要將農(nóng)村生活污水通過(guò)水管道,匯集流入沉淀池,經(jīng)過(guò)沉淀池的4層篩選之后,再經(jīng)PK:濕地凈化處理,然后達(dá)標(biāo)排放或用于農(nóng)田灌溉。該系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)不需要化學(xué)藥劑,所有的材料都來(lái)源于大自然,對(duì)周邊環(huán)境沒(méi)有二次污染。濕地表面干燥,沒(méi)有積水,構(gòu)成景觀綠地,日常運(yùn)行費(fèi)用很低,工藝流程簡(jiǎn)單,管理方便。
根據(jù)循環(huán)排污水和焦化廢水的水質(zhì)水量特點(diǎn),采用分別處理、局部交叉的工藝路線,既提高了系統(tǒng)整體的凈水回收率,又降低了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用,技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)異。在國(guó)內(nèi)將電滲析應(yīng)用于焦化廢水深度處理,與反滲透耦合,形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的組合脫鹽工藝,有效解決了反滲透膜易污染結(jié)垢的難題,凈水回收率高,濃水水質(zhì)水量可控,能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。在運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中,加強(qiáng)來(lái)水水質(zhì)波動(dòng)的監(jiān)控,制定快速合理的應(yīng)急預(yù)案,優(yōu)化加藥、排泥、反洗、電流、電壓等工藝參數(shù)的控制,創(chuàng)造了自驗(yàn)收投產(chǎn)以來(lái)無(wú)一次故障停機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行記錄。