真空炉石墨件生产所使用的石墨是怎么提纯的?
2022年11月28日
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真空炉石墨件
石墨提纯:化学提纯和物理提纯是两种方法。
1.物理净化:即高温净化。利用石墨的耐高温特性,将其置于电炉中,隔绝空气加热至2500℃,使灰分(即杂质)挥发,从而提高精矿品位。高温提纯可获得纯度为99.9%的高纯石墨。&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;
2.化学提纯:石墨精矿经过酸碱处理,溶解杂质,然后洗去,利用其耐酸、耐碱、耐腐蚀的优点,提高精矿品位。通过化学提纯可获得品位为99%的高碳石墨。化学提纯的方法有很多种,我国广泛采用的是氢氧化钠高温熔融法。
基本原理是石墨中的杂质(主要是硅酸盐矿物)与苛性钠即NaOH在500℃以上的高温下反应生成水溶性反应物。一些杂质可以通过用水浸出反应物来除去,而其他的,例如氧化铁,在碱熔化后用HCl中和,生成可以溶于水的氯化铁,可以通过用水洗涤来除去。
在上述工艺流程中,NaOH的浓度约为50%,与石墨以1: 0.8的比例混合,即生产1 t高碳石墨消耗约0.4 t NaOH。HCl的加入量约为石墨的30%。燃料煤约0.6-0.7t,碱熔所用设备主要有锚式搅拌器、熔化炉、螺旋桨搅拌器、V型洗涤槽等。回收率85-90%,投资15-20万元。该工艺虽然先进,但也存在耗水量大、石墨损失、生产率低、碱耗大、排放废液污染环境等缺点。
基于以上原因,成本较高。为了解决或改善上述缺点,河南省地质矿产测试中心开发了高碳石墨提纯新工艺,用离心洗涤代替V型洗涤槽,处理后的废液循环使用。这种新工艺可降低材料成本50%左右,节约用水50%左右,提高收率10%左右,减少废液对环境的污染。石墨的固定碳含量大于99%,回收率为92.8%。
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