石墨提纯有哪些方法?
浮选法是矿物惯例提纯办法中能耗和试剂耗费最少、本钱最低的一种,这是浮选法提纯石墨的最大长处。但使用浮选法提纯石墨时只能使石墨的档次到达有限的进步,对于鳞片状石墨,选用多段磨矿不但不能将其彻底单体解离,并且不利于保护石墨的大鳞片。因此,选用浮选的办法进一步进步石墨档次既不经济也不科学。若要获得含碳量99%以上的高碳石墨,必须用化学办法提纯石墨。
一、碱酸提纯法。碱酸法提纯后的石墨含碳量可达99%以上,具有一次性出资少、产物档次较高、工艺适应性强等特点。并且还具有设备惯例、通用性强(除石墨外,许多非金属矿的提纯都可以选用碱酸法)等长处,碱酸法是现今在我国使用最广泛的办法;其缺点则是能量耗费大、反应时间长、石墨丢失量大以及废水污染严重。
二、氢氟酸法。氢氟酸法最主要的长处是除杂效率高,所得产物的档次高、对石墨制品的功能影响小、能耗低。缺点是氟氢酸有剧毒和强腐蚀性,出产过程中必须有严厉的安全防护措施,对于设备的严厉要求也导致本钱的升高,别的氢氟酸法产生的废水毒性和腐蚀性都很强,需求严厉处理后才能排放,环保投入也使氢氟酸法本钱低的长处大打折扣。
叁、氯化焙烧法。氯化焙烧法低的焙烧温度和较小的氯气耗费量使石墨的出产本钱有较大的降低,同时石墨产物的含碳量与用氢氟酸法处理后的适当,相比之下氯化焙烧法的回收率较高。但因氯气有毒,腐蚀性强,对设备操作要求较高,需求严厉密封,对尾气必须妥善处理,所以在必定程度上限制了其推行使用。
四、高温法的最大长处是产物的含碳量极高,可达99.995%以上,缺点是须专门设计制作高温炉,设备昂贵,一次性出资多,别的,能耗大,高额的电费增加了出产本钱。并且严苛的出产条件也使这种办法的使用范围极为有限,只有国防、航天等对石墨制品纯度有特殊要求的场合才考虑选用该办法进行石墨的小批量出产,工业上还无法完成推行。
比较分析表明,石墨提纯的几种办法各有千秋,也都具有必定的缺点。碱酸法易操作,出产本钱低,对出产条件的要求也较低,可是出产的石墨固定碳含量较低,从目前看都无法到达99.9%。氢氟酸法除杂作用好,产物固定碳含量高,可是氟氢酸有剧毒和强腐蚀性,对安全保护措施和出产条件要求严厉,并且废水不易处理。