石墨提純有哪些方法?
浮選法是礦物慣例提純辦法中能耗和試劑耗費最少、本錢最低的一種,這是浮選法提純石墨的最大長處。但使用浮選法提純石墨時只能使石墨的檔次到達有限的進步,關于鱗片狀石墨,選用多段磨礦不但不能將其徹底單體解離,并且不利于保護石墨的大鱗片。因此,選用浮選的辦法進一步進步石墨檔次既不經濟也不科學。若要獲得含碳量99%以上的高碳石墨,必須用化學辦法提純石墨。
一、堿酸提純法。堿酸法提純后的石墨含碳量可達99%以上,具有一次性出資少、產品檔次較高、工藝適應性強等特點。并且還具有設備慣例、通用性強(除石墨外,許多非金屬礦的提純都可以選用堿酸法)等長處,堿酸法是現今在我國使用最廣泛的辦法;其缺點則是能量耗費大、反應時間長、石墨丟失量大以及廢水污染嚴重。
二、氫氟酸法。氫氟酸法最主要的長處是除雜效率高,所得產品的檔次高、對石墨制品的功能影響小、能耗低。缺點是氟氫酸有劇毒和強腐蝕性,出產過程中必須有嚴厲的安全防護措施,關于設備的嚴厲要求也導致本錢的升高,別的氫氟酸法產生的廢水毒性和腐蝕性都很強,需求嚴厲處理后才能排放,環保投入也使氫氟酸法本錢低的長處大打折扣。
三、氯化焙燒法。氯化焙燒法低的焙燒溫度和較小的氯氣耗費量使石墨的出產本錢有較大的降低,同時石墨產品的含碳量與用氫氟酸法處理后的適當,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,對設備操作要求較高,需求嚴厲密封,對尾氣必須妥善處理,所以在必定程度上限制了其推行使用。
四、高溫法的最大長處是產品的含碳量極高,可達99.995%以上,缺點是須專門設計制作高溫爐,設備昂貴,一次性出資多,別的,能耗大,高額的電費增加了出產本錢。并且嚴苛的出產條件也使這種辦法的使用范圍極為有限,只有國防、航天等對石墨制品純度有特殊要求的場合才考慮選用該辦法進行石墨的小批量出產,工業上還無法完成推行。
比較分析表明,石墨提純的幾種辦法各有千秋,也都具有必定的缺點。堿酸法易操作,出產本錢低,對出產條件的要求也較低,可是出產的石墨固定碳含量較低,從目前看都無法到達99.9%。氫氟酸法除雜作用好,產品固定碳含量高,可是氟氫酸有劇毒和強腐蝕性,對安全保護措施和出產條件要求嚴厲,并且廢水不易處理。