在了解反硝化反應之前，我們先來認識一下自然界的一大類細菌，反硝化細菌。在自然界中土壤水體中存在著這樣的一類細菌，它們既可以在有氧條件下呼吸生存，但是也可以缺氧條件下生存，在缺氧狀態(tài)下，它們利用體內(nèi)的生物酶的作用，吸取外界的碳源作為能量，利用鹽中的氧進行呼吸作用，同時把鹽中的氮轉(zhuǎn)化成氮氣釋放出去，這個過程在自然界中的氮氣被生物生長利用的過程是反方向的，也是自然界中氮循環(huán)必不可少的一環(huán)，因此把這些微生物進行的反應稱為反硝化反應，而這部分的細菌就被稱為反硝化細菌。
高溫煅燒后的爐料從外到內(nèi)分別是：未反應料(在爐中起保溫作用)、氧碳化硅羼(半反應料，主要成分是C與SiO。)、粘結物層(是粘結很緊的物料層，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，但結晶體較小、很脆弱，不能作為磨料)、一級品SiC層(SiC含量<96%，而且是六方SiC即口一SiC的粗大結晶體)、爐芯體石墨。在上述各層料中，通常將未反應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、二級品、部分粘結物一起收集為回爐料，而一些粘結很緊、塊度大、雜質(zhì)多的粘結物則拋棄之。而一級品則經(jīng)過分級、粗碎、細碎、化學處理、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、技術裝備和單噸能耗達到世界水平。黑、綠碳化硅原塊的質(zhì)量水平也屬。碳化硅與世界先進水平的差距主要集中在四個方面：一是在生產(chǎn)過程中很少使用大型機械設備，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，對粒度砂和微粉產(chǎn)品的質(zhì)量管理不夠精細，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性不夠；三是某些產(chǎn)品的性能指標與發(fā)達同類產(chǎn)品相比有一定差距；四是冶煉過程中一氧化碳直接排放。國外主要企業(yè)基本實現(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，實現(xiàn)了一氧化碳全部回收，但是距離全行業(yè)普及還有很長的路要走。
根據(jù)機床工業(yè)協(xié)會磨料磨具專委會碳化硅專家的數(shù)據(jù)，截至2012年底，全球碳化硅產(chǎn)能達260萬噸以上，產(chǎn)能達到1萬噸以上的有13個，占全球總產(chǎn)能的98%。其中碳化硅產(chǎn)能達到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%。
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