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鱗片石墨提純的方法

2023-01-04 15:10:11

對于石墨,大家并不陌生,但是說起鱗片石墨,許多人就不知道它是什么了,鱗片石墨其實就是一種狀似鱗片的石墨,是一種天然的顯晶質石墨,屬于六方晶系,具有層狀結構,外表看上去很像鱗片,因此被稱為鱗片石墨。

黑龍江鱗片石墨的提純方法主要有:

①浮選提純法;

鱗片石墨具有較好的可浮性,可采用浮選法將石墨與其中的雜質礦物實現分離。浮選過程中,常采用煤油、柴油、重油、磺酸酯、硫酸脂、酚類、羧酸類等作為捕收劑,2#油、4#油等作為起泡劑。為保護石墨鱗片并提高大片石墨的產率和品位,常采用多段磨礦、多段選別的工藝流程,這樣可以及時篩分出已經解離的大鱗片石墨,避免鱗片受到反復磨碎而破碎。

②化學提純法,包括堿酸法、氫氟酸法、氯化焙燒法;

堿酸法

堿酸法是天然石墨提純的有效方法,主要由堿熔過程和酸浸過程組成。堿熔過程:利用石墨耐酸堿的性質,將氫氧化鈉和石墨按照一定比例混勻后在高溫下煅燒,在熔融狀態(tài)下堿和石墨中的部分雜質(石英、硅酸鹽和硅鋁酸鹽等)發(fā)生化學反應生成水溶性或酸溶性鹽,再進行水洗脫除硅來實現石墨的提純;酸浸過程:將堿熔脫硅后的產物進行酸浸處理,使在熔融過程中不與堿發(fā)生反應的雜質(金屬氧化物)與酸發(fā)生發(fā)應轉化為可溶性鹽,在經過水洗等工藝來提純石墨。


黑龍江鱗片石墨


氫氟酸法

石墨具有耐酸性,石墨中的硅酸鹽、石英等雜質能與氫氟酸發(fā)生反應,因此,可選擇氫氟酸對石墨進行提純。

氯化焙燒法

氯化焙燒法是將石墨與還原劑按一定比例混合,在指定的設備內高溫焙燒,石墨中的雜質(硅酸鹽、硅酸鋁鹽等)在高溫下易分解成SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等氧化物,這些氧化物與氯氣反應會轉變成氣象或凝聚象的氯化物,再利用氯化物沸點低的性質通過高溫焙燒使其汽化逸出,從而實現石墨提純。

③物理提純法,即高溫提純法。

石墨提純是石墨材料制備的前提和基礎,其純度決定著石墨材料的使用性能和應用價值,即石墨中固定碳含量越高,石墨純度越高,應用價值也就越高。

高溫提純法

石墨的熔點為3773 K,其熔沸點大于硅酸鹽,僅次于金剛石,是自然界中熔沸點較高的物質之一。高溫石墨純化法是利用石墨與雜質熔沸點的差異,將石墨礦加入石墨坩堝中,在一定條件下通入惰性氣體和保護氣體,利用特定的設備加熱,當溫度達到2700℃時,使雜質汽化逸出,從而達到石墨純化的目的。該技術純化后的石墨純度大于99.99%。


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