原料准备
我们需要准备基础原料，包括硅砂（石英砂）和碳素材料（如石油焦炭、无烟煤等）。这些原料在冶炼过程中扮演着重要的角色，其中硅砂的纯度及粒度大小直接影响最终产品的性能。为确保冶炼绿色碳化硅的品质，对其纯度及粒度要求更为严格^[3][4][7]^。除此之外，还需要木屑和食盐作为辅料。木屑主要用于增加炉内透气性，而食盐在绿色碳化硅冶炼过程中作为净化剂，有助于去除杂质^[3][6]^。
预处理
在冶炼之前，原料需要进行预处理。硅砂需被破碎至0.5-2mm，碳素材料需被粉碎至0.1-1μm，以提高反应效率^[3][5]^。
冶炼合成
冶炼合成是碳化硅生产中的核心环节。这一过程需要使用电阻炉进行高温冶炼，温度需达到约2500℃^[3][7]^。冶炼方法分为新料法和熔烧料法。新料法直接装入配制好的原料进行反应，而熔烧料法则将原料装入下一炉反应区循环利用^[3]^。在反应过程中，发生碳热还原反应：SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑，生成以α-SiC为主的碳化硅^[7][8]^。对于绿色碳化硅的生产，还需要额外添加食盐以进一步去除杂质^[3][6]^。
破碎与分级
合成后的碳化硅需要经过破碎与分级处理。使用颚式破碎机将碳化硅块初碎至≤5mm颗粒，再通过整形机二次破碎至≤2mm颗粒^[5]^。然后，采用球磨法或气流磨法进行精细粉碎。球磨法是在湿式球磨机中进行破碎，避免粉尘污染；而气流磨法则是利用高速气流冲击实现微粉化^[6]^。接下来，通过雷蒙磨粉机结合气流分级机进行分级工艺，分离不同粒径的微粉。通过调整风机流量和分级轮转速来控制精度。为优化成品粒度，还会进行二次分级，并通过旋风口收集副产品^[5]^。
后处理
分级后的碳化硅微粉还需经过一系列后处理工艺。通过酸洗去除金属氧化物及其他杂质，提升纯度。然后，采用湿式磁选分离磁性物质（如铁屑），降低产品中的铁含量^[6]^。接下来，使用专用烘干装置控制温湿度，防止团聚。添加有机添加剂如聚丙烯酸铵，进行造粒处理，优化成品形态^[1][3]^。
技术进展
当前，碳化硅生产领域还有一些技术进展。例如，无压烧结技术通过造孔剂颗粒与碳化硅造粒粉的压制烧结，降低了生产成本^[1]^。液相合成法，如溶胶-凝胶法等，被用于提升微粉的纯度，特别适用于高纯度纳米级碳化硅的制备^[7]^。
此工艺流程综合了传统方法与现代技术，在兼顾效率与成本的满足了不同应用场景对碳化硅微粉的性能需求。
