石墨如何提純?
浮選法是礦物慣例提純方法中能耗和試劑消耗最少、本錢(qián)最低的一種,這是浮選法提純石墨的最大利益。但運(yùn)用浮選法提純石墨時(shí)只能使石墨的層次抵達(dá)有限的前進(jìn),關(guān)于鱗片狀石墨,選用多段磨礦不但不能將其完全單體解離,而且不利于保護(hù)石墨的大鱗片。因此,選用浮選的方法進(jìn)一步前進(jìn)石墨層次既不經(jīng)濟(jì)也不科學(xué)。若要獲得含碳量99%以上的高碳石墨,有必要用化學(xué)方法提純石墨。
一、堿酸提純法。堿酸法提純后的石墨含碳量可達(dá)99%以上,具有一次性出資少、產(chǎn)品層次較高、工藝適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。而且還具有設(shè)備慣例、通用性強(qiáng)(除石墨外,許多非金屬礦的提純都可以選用堿酸法)等利益,堿酸法是現(xiàn)今在我國(guó)運(yùn)用最廣泛的方法;其缺陷則是能量消耗大、反響時(shí)間長(zhǎng)、石墨丟失量大以及廢水污染嚴(yán)重。
二、氫氟酸法。氫氟酸法最主要的利益是除雜效率高,所得產(chǎn)品的層次高、對(duì)石墨制品的功能影響小、能耗低。缺陷是氟氫酸有劇毒和強(qiáng)腐蝕性,出產(chǎn)過(guò)程中有必要有嚴(yán)峻的安全防護(hù)措施,關(guān)于設(shè)備的嚴(yán)峻要求也導(dǎo)致本錢(qián)的升高,其他氫氟酸法產(chǎn)生的廢水毒性和腐蝕性都很強(qiáng),需求嚴(yán)峻處理后才能排放,環(huán)保投入也使氫氟酸法本錢(qián)低的利益大打折扣。
三、氯化焙燒法。氯化焙燒法低的焙燒溫度和較小的氯氣消耗量使石墨的出產(chǎn)本錢(qián)有較大的下降,一起石墨產(chǎn)品的含碳量與用氫氟酸法處理后的恰當(dāng),相比之下氯化焙燒法的回收率較高。但因氯氣有毒,腐蝕性強(qiáng),對(duì)設(shè)備操作要求較高,需求嚴(yán)峻密封,對(duì)尾氣有必要妥善處理,所以在必定程度上約束了其推廣運(yùn)用。
四、高溫法的最大利益是產(chǎn)品的含碳量極高,可達(dá)99.995%以上,缺陷是須專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制作高溫爐,設(shè)備昂貴,一次性出資多,其他,能耗大,高額的電費(fèi)增加了出產(chǎn)本錢(qián)。而且嚴(yán)苛的出產(chǎn)條件也使這種方法的運(yùn)用范圍極為有限,只要國(guó)防、航天等對(duì)石墨制品純度有特殊要求的場(chǎng)合才考慮選用該方法進(jìn)行石墨的小批量出產(chǎn),工業(yè)上還無(wú)法完成推廣。
比較分析表明,石墨提純的幾種方法各有千秋,也都具有必定的缺陷。堿酸法易操作,出產(chǎn)本錢(qián)低,對(duì)出產(chǎn)條件的要求也較低,可是出產(chǎn)的石墨固定碳含量較低,從現(xiàn)在看都無(wú)法抵達(dá)99.9%。氫氟酸法除雜作用好,產(chǎn)品固定碳含量高,可是氟氫酸有劇毒和強(qiáng)腐蝕性,對(duì)安全保護(hù)措施和出產(chǎn)條件要求嚴(yán)峻,而且廢水不易處理。