簡要介紹了石墨的提純方法
石墨提純:化學(xué)提純和物理提純。
1、化學(xué)凈化:利用石墨的耐酸、耐堿、耐腐蝕性,對石墨精礦進行酸、堿處理,使雜質(zhì)溶解,再將雜質(zhì)沖走,提高精礦品位。通過化學(xué)提純可獲得99%的高碳石墨。化學(xué)凈化的方法很多,氫氧化鈉高溫熔融法在我國得到了廣泛的應(yīng)用。
其基本原理是使石墨中的雜質(zhì)(主要是硅酸鹽礦物)在500℃以上的高溫下與燒堿(NaOH)反應(yīng),形成水溶性反應(yīng)物。反應(yīng)物可以用水浸取以除去一些雜質(zhì)。另一部分雜質(zhì),如氧化鐵,堿熔后可用鹽酸中和,形成可溶的三氯化鐵,用水沖洗即可除去。
在上述工藝中,NaOH濃度約為50%,NaOH與石墨的比例為1:0.8,即消耗約0.4t NaOH生產(chǎn)1t高碳石墨。鹽酸的含量約為石墨的30%。燃料用煤約0.6-0.7t,堿熔工藝主要設(shè)備有錨式攪拌機、熔融爐、螺旋漿攪拌機、V型洗滌槽等,回收率85-90%,投資15-20萬元。該工藝雖然先進,但也存在著耗水量大、石墨損失多、生產(chǎn)率低、堿耗大、廢液污染環(huán)境等缺點。
由于上述原因,成本較高。為解決或改善上述問題,河南省地礦廳巖礦測試中心開發(fā)了高碳石墨提純新工藝,用離心洗滌代替V型洗滌槽對處理后的廢液進行回收。新工藝可降低原料成本50%,節(jié)約用水50%,提高收率10%,減少廢液對環(huán)境的污染。石墨的固定碳含量大于99%,回收率為92.8%。
2、物理凈化:即高溫凈化,利用石墨的耐高溫性,將其放入電爐中,隔離空氣,加熱至2500℃,使灰分(即雜質(zhì))揮發(fā),從而提高精礦品位。通過高溫提純,可獲得純度為99.9%的高純石墨。