摘要本文對國內目前碳化硅磨料生產中堿洗、酸洗、脫水工序的工藝及設備進行了分析，并針對存在的問題從工藝及設備方面提出了解決方法，為磨料的堿酸洗、脫水的連續生產開辟了新的途徑。
　　主題詞碳化硅磨料化學處理錐形桶連續堿酸洗螺旋洗滌器帶式真空脫水機在碳化硅磨料生產過程中為了提高碳化硅的含量，減少雜質，需進行化學處理，即進行堿、酸洗。
　　堿洗的目的是除去顆粒表面的游離硅，二氧化硅和一部分氧化鋁。酸洗主要是去除掉砂中的金屬鐵，氧化鐵和一部分鈣、鎂、鋁等雜質。
　　因受耐酸材料材質差，價格貴和降低成本諸因素的影響，目前國內大多數廠家只進行堿洗或水洗，不進行酸洗。只有少數廠家進行堿洗和酸洗。國內廠家進行堿酸洗處理一般采用以下三種生產工藝：①帶攪拌器錐形桶的機械化工藝；②料池加機械攪拌的半機械化工藝；③陶瓷大缸人工攪拌工藝。以上三種工藝均為間斷式生產工藝，即需經堿酸洗的物料按一定的批
　　量投放于容器(錐形桶、料池、陶瓷缸)內，處理完一批后，取出再投入一批料進行處理。而不是連續生產。堿酸洗工序后的脫水工序，常用的脫水方法有兩種，一是砂濾桶式的重力脫水，二是脫水罐式的氣壓脫水。這兩種方法也屬間斷式生產工藝。
　　常用帶攪拌器的錐形堿酸洗桶，它是一個敞開的帶溢流槽的錐形桶。其主要缺點有①眾所周知在堿酸洗過程中溫度愈高，雜質的溶解就愈快，堿酸洗的效果就愈好。但由于錐形桶的上口是敞開的，當溶液的溫度達到沸點(例如：10%的氫氧化鈉溶液的沸點為102.5℃)溶液就要飛濺，有礙操作且不安全。這樣溫度的提高就受到了限制，為使反應充分只能靠延長反應時間，這樣勢必影響了生產效率。由于是敞開口，酸洗時使用的硫酸其揮發性較大，揮發出的有害氣體不僅對操作者有傷害，而且對廠房設備有嚴重的侵蝕，作業環境差。②堿酸液在處理過程中用于化學反應而消耗掉的數量是有限的。但由于堿酸洗是在同一錐形桶內進行，造成堿液或酸液只有用清水沖淡后才能交替使用。故需消耗大量的水，同時也浪費大量的堿和酸，相應沉淀池的容積也很大。
　　在磨料整個生產過程中，堿酸洗工序前的粗碎、細碎、控制篩分各工序以及堿酸洗、脫水工序后干燥、篩分、磁選、精篩、稱量、包裝等工序均已實現機械化連續生產。唯有堿酸洗脫水工序為間斷式生產，與前后工序連續生產脫節，從而影響了磨料生產過程機械化水平的提高，而且不利于現代化管理。
　　
　　從以上分析，反映出在碳化硅磨料生產中現行的不連續堿酸洗、脫水工藝以及所使用的帶攪拌器的錐形桶和脫水設備生產效率低，浪費原材料、生產成本高等缺陷的同時，更主要是不利于全生產過程機械化生產的實現，針對以上情況現介紹一種新的碳化硅磨料連續進行堿洗、酸洗、脫水工藝及設備。它是由電磁振動給料機、螺旋洗滌器、帶式真空脫水機、斗式提升機組成。詳見磨料連續堿洗、酸洗設備流程圖。
　　
　　磨料連續堿洗酸洗設備流程圖
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　　a 進料口b 進水管c 進液管d 排液管e 蒸汽進管f 抽氣管h 蒸汽出管g 出料口
　　
　　其工藝過程如下：來料經電磁振動給料機喂入螺旋洗滌器進料口入螺旋洗滌器進行一次堿洗(堿洗時間按工藝要求)。一次堿洗后，再進行二次堿洗。堿洗后的物料直接流入帶式真空脫水機，進行脫水、沖中后，物料(濾餅)入斗式提升機提升后進入酸洗螺旋洗滌器進料口，酸洗過程同堿洗過程，脫水后的物料經斗式提升機提升至干燥機料斗進入干燥工序。
　　螺旋洗滌器除機身外設有進料口、進水管、進液管、蒸汽進出管、排液管、抽氣管和出料口。它不同于通用的螺旋輸送機：1、其旋螺葉片不是一般的實體面型或葉片面型，而是采用實體面型和葉片面型兩者相結合的葉片形式。這樣在輸送過程中增加了葉片表面與物料的接觸面積，使碳化硅砂較充分地與堿酸液相接觸。增大了雜質在堿酸中的擴散能力，從而提高了堿洗酸洗去除雜質的能力，有利于碳化硅含量的提高。2、螺旋洗器其機殼為雙層，層與層之間為蒸汽加熱腔，蒸汽通過內層傳遞熱量加熱物料和溶液。3、由于螺旋洗滌器為全密封結構加熱溫度不受限制，更有利于反應。4、螺旋洗滌器的前端設有抽氣管、排液管。 抽氣管可將酸洗時揮發的有害氣體抽出，不污染工作環境，克服了錐形桶敞開揮發氣體之蔽病，使操作者的身心健康不受侵害。排液管可將生產過程中溢出的堿液、酸液分別回收并可循環使用，與錐形桶相比可節省大量的水、堿、酸，從而降低了成本。5、堿洗與酸洗分別在不同螺旋洗滌器內進行，與錐形桶相比螺旋洗滌器使用年限長。螺旋洗滌器用于堿洗時其材質為鋼質，用于酸洗時其材質為不銹鋼。螺旋輸送機早已用于磨料輸送，該螺旋洗滌器的轉速遠低于螺旋輸送機，所以不必擔心螺旋洗滌器的磨損。 帶式真空脫水機，是一種適用于固——液物料分離，能夠迅速脫水、洗滌的專用過濾設備。
　　其結構特點是高強度的聚脂合成纖維濾布既作濾帶、又作傳遞帶、過濾、洗滌及濾布清洗均能連續進行。其機身為水平框架鋼性結構，槽形濾盤在氣缸的作用下作往復運動。出液口處抽氣液兩相，由真空膠管和集液管聯接。集液管上裝有若干個真空切換閥，并與氣液分離器連接，濾液從分離器排液口排出，濾餅在頭輪處由刮刀剝離。
　　由于物料是在螺旋洗滌器內進行堿洗酸洗，從螺旋洗滌器出料口排出的物料大部分是碳化硅粒度砂，只有少量的堿酸液被帶出。故物料進入帶式真空脫水機，易進行脫水、洗滌、沖中，運行可靠、效果良好。該脫水機已在棕剛玉磨粉生產中得到應用，其脫水效果符合工藝要求，得到了使用廠的認可與好評。 綜上所述，碳化硅磨料連續堿洗酸洗，脫水工藝及設備完全能滿足工業化生產的要求。并且
　　能提高產品質量、提高生產效率、降低成本，改善工作環境。可實現碳化硅磨料生產全過程的機械化連續生產和管理。