细鳞片石墨提纯研究.pdf

维普资讯 第 36卷 第 10期 化 工 技 术 与 开 发 V01．36 No．10 2007年 10月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Oct．2oo7 细鳞片石墨的提纯研究 李玉峰，赖 奇，魏亚林，刘志跃 (攀枝花学院，攀枝花市细鳞片石墨深加工重点实验室，四川攀枝花 617000) 摘 要：以攀枝花产细鳞片石墨(含碳量为94％--95％)为原料，通过化学方法使其含碳量大大提高，其最佳工 艺条件为：碱熔过程反应温度600℃，时间60min，NaOH溶液与石墨比例 1：O．6，NaOH浓度35％，酸解过程HCI 用量为石墨质量的50％，在此条件下所制石墨纯度可达99．6％。 关键词：石墨；高纯石墨；化学提纯 中图分类号：0613．71 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2007)10．0010．03 石墨材料越来越广泛地应用于原子能、汽车、航 干燥箱、坩埚、布氏漏斗、烧杯、pH试纸。 天技术、冶金、电池等行业，这些行业的发展，带动石 1．2 实验原理 墨工业向着高碳、超细方面高速发展。这些高新产 石墨中的杂质如 sich、 o3、 03、Mgo、CaO 业所用的石墨纯度都要求在99％以上。 等在高温下与NaOH反应，部分杂质(Si02)生成溶 攀枝花市石墨矿资源十分丰富，是位居全国第 于水的产物 ，用水浸取洗涤而被除去，另一部分杂质 三的超大型石墨矿，其鳞片较小，去除石墨片中的杂 不反应或生成不溶于水的氢氧化物，再用盐酸浸泡 质相对大鳞片石墨较为容易，因而细鳞片石墨高纯 转变为可溶性的氯化物用水洗涤而被除去。石墨耐 化生产有较大优势。然而，多年以来 ，攀枝花市的石 酸碱腐蚀 ，在提纯过程中性质不变。 墨矿 目前仅有小规模的开采及生产，生产企业至今 主要反应方程式如下： 仍停留在生产、销售原料石墨上，没有深加工 ，石墨 sio2+2Na0H + 0 加工利用的工作进展缓慢，售价极低。如果能提高 si02+Na2 垫 Na2 +C02千 它的纯度和细度 ，应用到更广更深的领域，它的价值 MO+2HCl~MCh+H20 将大大提升。 1．3 实验流程与步骤 目前，石墨提纯的方法主要有浮选、化学提纯、 工艺流程：石墨+NaOH水溶液一配料一熔融 高温法等。浮选提纯法产品固定碳含量最高只能达 一 水浸一洗涤脱碱一酸浸一洗涤脱酸一脱水烘干一 到97％，应用范围受到限制。高温提纯法要求反应 高碳石墨 温度控制在2300～3000℃，在隔绝空气条件下反应 数小时，设备昂贵，电热加热技术要求严格，能耗较 操作步骤 ：按正交表中的参数配制好 NaOH溶 液，将 NaOH溶液与石墨在坩埚中按比例混和均 大。而采用化学提纯法 比较经济，产品可以达到 匀，放人马弗炉按预定温度和时间进行反应，将反应 99％以上，只要对废液做好处理，应该是一种较好的 提纯石墨的方法 。