如何去除碳化矽粉末中的鐵？

鐵元素對研磨金屬基材有害。但在碳化矽粉末的生產過程中，鐵是不可避免的。以下是從碳化矽粉末中去除鐵和磁性雜質的幾種方法。

(1)化學除鐵工藝——酸浸法

碳化矽粉中的鐵雜質主要以元素鐵及其氧化物三氧化二鐵的形式存在。因為元素鐵及其三氧化二鐵可溶於硫酸、硝酸、鹽酸等。形成的可溶性鐵鹽可用水洗滌除去。通過比較鹽酸濃度和反應溫度對除鐵率的影響。鹽酸濃度為180g/L、反應溫度為80℃時除鐵率最高。除鐵率可達93%左右。浸出液採用硫酸、鹽酸、氫氟酸中的一種或兩種。實驗結果表明，中值粒徑為0.5 μ的溶液效果良好。

鹽酸和氫氟酸體積比為20%的混合酸在70℃保持3小時。

將電磁除鐵得到的高鐵碳化矽細粉先用80-90℃的水按一定比例製漿。將漿料攪拌均勻後，加入一定量的硫酸、硝酸或混合酸。浸泡4-6小時後，用水洗至中性。碳化矽細粉沉降在桶底。鐵雜質通過清洗去除。這樣就完成了碳化矽微粉和雜質鐵的分離。

傳統的化學酸加除鐵法除鐵率高。但是，很容易造成地下水污染。而且酸洗後的碳化矽細粉容易聚集，不利於碳化矽細粉的進一步處理。懸浮處理必須使矽粉達到中性。因此，洗滌也會造成大量純水的浪費。

(2)物理除鐵工藝——磁選

磁選是一種利用金屬磁性及其氧化物特徵的方法。通過在周圍添加磁性原料對金屬原子施加吸引力或排斥力，可以將金屬原子從碳化矽粉末中移出。我們根據原料的干濕情況有濕式磁选和乾式磁選。

電磁除鐵效率高、自動化程度高，滿足工業生產需要。可避免大量化學品，符合國家節能減排政策。但對於含鐵量高或磁性較弱的鐵雜質，僅靠電磁除鐵是無法達到工藝要求的碳化矽純度的。

(3)物化綜合法

由於磁選機本身除鐵能力有限，含鐵量高的碳化矽細粉僅通過物理方法可能達不到預期目的。因此，可以先用磁選法進行初步磁選。然後用酸浸法進行二次除鐵。

脈衝高梯度電磁磁選機用於初步磁選。然後加入四種不同類型的酸，即硫酸、鹽酸、草酸以及鹽酸和草酸的1:1混合酸作為浸出液。實驗結果表明，碳化矽細粉與12%鹽酸與草酸1:1的浸出液進行一次磁選後，碳化矽中鐵雜質的去除率可達95%左右。

(4) 其他除鐵工藝

酸浸和電磁除鐵是碳化矽細粉行業常用的除鐵方法。但是，其他行業還有其他除鐵方法和工藝。下面介紹幾種工藝，為碳化矽粉體除鐵工藝提供理論依據。

• 氧化浸出

氧化除鐵法是利用強氧化劑（次氯酸鈉、氯氣等）在水介質中將不溶於水的Fe氧化成水溶性的Fe2+，從而通過洗滌除去鐵雜質。

•  還原浸出

將不溶的三價鐵離子轉化為二價鐵離子，然後用純水洗滌。它可以去除鐵雜質。

脫鐵後的碳化矽粉末純度更高。進行塗層和拋光時可獲得更高的清潔度。