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正滲透技術(shù)的難點(diǎn)則在于高水通量、良好的耐酸堿性和機(jī)械性能的選擇性滲透膜以及能產(chǎn)生較高滲透壓及水通量的汲取液的選擇。華能長(zhǎng)興電廠引進(jìn)了正滲透膜技術(shù)處理脫硫廢水,18m3/h的脫硫廢水可以濃縮至3~4m3/h,濃水中污染物質(zhì)可全部以結(jié)晶和污泥的形式分離,廢水1%回用。運(yùn)行中蒸汽、藥劑、電的消耗量大大降低,處理1t廢水的能耗由傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶法的2~4kWh降低到1kWh,運(yùn)行成本降低3%。蒸餾技術(shù)膜蒸餾是一種新型的分離技術(shù),是以疏水性微孔膜兩側(cè)蒸汽壓差為傳質(zhì)推動(dòng)力的膜分離過程。
高溫煅燒后的爐料從外到內(nèi)分別是:未反應(yīng)料(在爐中起保溫作用)、氧碳化硅羼(半反應(yīng)料,主要成分是C與SiO。)、粘結(jié)物層(是粘結(jié)很緊的物料層,主要成分是C、SiO2、40%~60%SiC以及Fe、Al、Ca、Mg的碳酸鹽)、無定形物層(主要成分是70%~90%SiC,而且是立方SiC即β-sic,其余是C、SiO2及Fe、A1、Ca、Mg的碳酸鹽)、二級(jí)品SiC層(主要成分是90%~95%SiC,該層已生成六方SiC即口一SiC,但結(jié)晶體較小、很脆弱,不能作為磨料)、一級(jí)品SiC層(SiC含量<96%,而且是六方SiC即口一SiC的粗大結(jié)晶體)、爐芯體石墨。在上述各層料中,通常將未反應(yīng)料和一部分氧碳化硅層料作為乏料收集,將氧碳化硅層的另一部分料與無定形物、二級(jí)品、部分粘結(jié)物一起收集為回爐料,而一些粘結(jié)很緊、塊度大、雜質(zhì)多的粘結(jié)物則拋棄之。而一級(jí)品則經(jīng)過分級(jí)、粗碎、細(xì)碎、化學(xué)處理、干燥與篩分、磁選后就成為各種粒度的黑色或綠色的SiC顆粒。要制成碳化硅微粉還要經(jīng)過水選過程;要做成碳化硅制品還要經(jīng)過成型與結(jié)燒的過程。
產(chǎn)能及需求
產(chǎn)能情況
有碳化硅冶煉企業(yè)200多家,年生產(chǎn)能力220多萬噸(其中:綠碳化硅塊120多萬噸,黑碳化硅塊約100萬噸)。冶煉變壓器功率大多為6300~12500kVA,冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產(chǎn)企業(yè)300多家,年生產(chǎn)能力200多萬噸。2012年,碳化硅產(chǎn)能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業(yè)有加工制砂微粉生產(chǎn)線。碳化硅加工制砂微粉生產(chǎn)企業(yè)主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。
碳化硅冶煉生產(chǎn)工藝、技術(shù)裝備和單噸能耗達(dá)到世界水平。黑、綠碳化硅原塊的質(zhì)量水平也屬。碳化硅與世界先進(jìn)水平的差距主要集中在四個(gè)方面:一是在生產(chǎn)過程中很少使用大型機(jī)械設(shè)備,很多工序依靠人力完成,人均碳化硅產(chǎn)量較低;二是在碳化硅深加工產(chǎn)品上,對(duì)粒度砂和微粉產(chǎn)品的質(zhì)量管理不夠精細(xì),產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不夠;三是某些產(chǎn)品的性能指標(biāo)與發(fā)達(dá)同類產(chǎn)品相比有一定差距;四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。國(guó)外主要企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了封閉冶煉,而碳化硅冶煉幾乎全部是開放式冶煉,一氧化碳全部直排。2012年,企業(yè)開發(fā)出了封閉冶煉技術(shù),實(shí)現(xiàn)了一氧化碳全部回收,但是距離全行業(yè)普及還有很長(zhǎng)的路要走。
根據(jù)機(jī)床工業(yè)協(xié)會(huì)磨料磨具專委會(huì)碳化硅專家的數(shù)據(jù),截至2012年底,全球碳化硅產(chǎn)能達(dá)260萬噸以上,產(chǎn)能達(dá)到1萬噸以上的有13個(gè),占全球總產(chǎn)能的98%。其中碳化硅產(chǎn)能達(dá)到220萬噸,占全球總產(chǎn)能的84%。
碳化硅冶煉企業(yè)主要分布在甘肅、寧夏、青海、新疆、四川等地,約占總產(chǎn)能85%。
(海淀石榴石)強(qiáng)度大(海淀金剛砂)