(清遠(yuǎn)石榴石)質(zhì)量如何(清遠(yuǎn)金剛砂)
碳化硅至少有70種結(jié)晶型態(tài)。α-碳化硅為常見的一種同質(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始,爐心體溫度約2500℃,甚至更高(2600~2700℃),爐料達(dá)到1450℃時(shí)開始合成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)過一段時(shí)間的冷卻就可以拆除側(cè)墻,然后逐步取出爐料。

美國(guó)華盛頓湖冬季的磷酸鹽-磷濃度僅為.6mg/L左右時(shí),就會(huì)造成富營(yíng)養(yǎng)化。太湖富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)總磷為.76mg/L,總氮為3.93mg/L。為控制這些敏感水體的富營(yíng)養(yǎng)化,深度除磷技術(shù)勢(shì)在必行。實(shí)際上,在北美和歐洲一些,現(xiàn)在對(duì)TP的控制已經(jīng)非常嚴(yán)格,下表是美國(guó)部分污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)和出水TP情況,從表中可以看出這些污水處理廠的出水TP已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)意義上的排放標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)部分深度除磷污水處理廠在傳統(tǒng)除磷方面,生物除磷之后沒有過濾的情況下出水TP可以達(dá)到1mg/L左右,生物除磷受進(jìn)水碳源的影響非常顯著,當(dāng)BOD5/TP在3~1之間時(shí),幾乎可以實(shí)現(xiàn)完全的除磷。
由分離器排出的過程氣稱為克勞斯尾氣,溫度約154℃,在過程氣冷卻器(在外部管道)中用循環(huán)氨水噴灑冷卻后送至荒煤氣的氣液分離器前的吸煤氣管道中。廢熱鍋爐所需軟水由外部送來,首先進(jìn)入鍋爐供水處理槽,槽內(nèi)用直接蒸汽蒸吹脫氣,為使鍋爐供水符合標(biāo)準(zhǔn),由試劑泵向水中加入化學(xué)試劑。經(jīng)處理后的軟水用泵抽送至廢熱鍋爐。克勞斯?fàn)t裝有火焰監(jiān)視器,并設(shè)有安全關(guān)閉機(jī)構(gòu)。當(dāng)出現(xiàn)酸汽、空氣流量太小,煤氣、空氣壓力過低或鍋爐液位過低等不正常狀態(tài)時(shí),克勞斯?fàn)t將自動(dòng)關(guān)閉,酸性氣體送往初冷前煤氣管。
由于過量的施用化肥農(nóng)藥,土壤板結(jié)、過量化肥礦物固化、土壤重金屬含量超標(biāo)、設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤亞鹽含量超標(biāo)尤其嚴(yán)重。同時(shí)這些有害物質(zhì)通過食物鏈向動(dòng)物和人體富集。農(nóng)產(chǎn)品的過分加工、包裝、貯藏及長(zhǎng)途運(yùn)輸不僅消耗大量的能源,而且造成保鮮劑、防腐劑、增稠劑、調(diào)味劑、改性劑、醛類、醇類等數(shù)不清的化學(xué)制劑的二次、三次乃至N次污染,隨之而來的食品安全問題成了人類永遠(yuǎn)揮之不去的噩夢(mèng)。低碳農(nóng)業(yè)呼之欲出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)更多地把農(nóng)業(yè)作為一部投入產(chǎn)出的機(jī)器和經(jīng)濟(jì)效益的轉(zhuǎn)化器,而低碳農(nóng)業(yè)則更多地把農(nóng)業(yè)作為地球生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分看待,將農(nóng)業(yè)作為一個(gè)在少耗費(fèi)物質(zhì)能量的前提下為人類提供食品、纖維和木材的功能系統(tǒng),同時(shí)也保持為人類提供生態(tài)服務(wù)的功能。