高温焙烧法提纯石墨矿
黑龙江鸡西市“高温法”提纯石墨研究取得新突破
黑龙江鸡西市“高温法”提纯石墨研究取得新突破
佚名
【期刊名称】《中国粉体工业》
【年(卷),期】2015(000)003
【摘要】目前，位于鸡西（恒山）石墨工业园区内的鸡西浩市新能源材料有限公司采用“高温法”提纯石墨，运用国内单体最大的艾契逊炉加热到3100度进行高温提纯，经国家权威机构检验含碳量达到99．99952％。
【总页数】2页(P37-38)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ341.2
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黑龙江鸡西市“高温法”提纯石墨研究取得新突破
及荒 料等上游 产品 的价格都 得到大 幅提 升 ，保持稳定 ，企 业
的利 润实现 了翻番 ，整个产业 的产值实 现了翻番 ，资源优 势
黑龙江鸡西市 “ 高温法 ”提纯石 墨研究 取 得新突破
目前 ， 位于鸡 西 （ 恒山） 石墨 工业 园区 内的鸡西浩 市新
真正 转变为经 济优势 。石材产 业园不仅为 当地 创造 了可观的
恢复治理 方案 。对 周围山体实行边 开采边绿化 ，矿山绿化 覆 工情 况正常 ，当前公司正积极 开拓海外市 场业务 。行业分析
盖率 已达到可绿化 区域 ８ ０ ％以上 ；建设了矿山运输绿色通道 ， 师 表示 ，３月份天 然石墨 出 １ ２ １ 呈 大幅下 降状 态 ，开拓 海外市 及时 由防尘洒水车进行洒水降尘 。
县石材产业火热的发展势头 。
企业规模 小、产 品单 一、附加值低 ，产 品缺乏市 场竞争力 。
企业 的无 序竞争 ，拼 的不是 品质 、服务 ，而是产量 和价格 ，
但上 述人士也表 示 ，当前 下游 耐材市场低迷 不振 ，负极
材料 市场短期仍 呈产能过剩状 态 ，人造石墨 比例 大幅攀升 ， 导致整个石 材产业效 益大幅下滑 ， “ 五 莲石 材”在海 内外的 且环保 成本不 断加码 ，海外石墨矿 开采力度加大 ，石 墨烯 尚 信誉 曾一度跌至 “ 冰点” 。 未 大 面积推 广应 用 等现 状也 给天 然石 墨 市场 带来 现实 的压
村民人均增地 １ ． ２亩 。 此外 ，代 吉子矿还 成立了 “ 绿 色矿山”创建领 导小组 ， 电负极成本有 望下降。 中国宝安控股 子公司 贝特 瑞下属长源矿 业表示 ，当前 价
把矿 山环 境保护作 为中心工作 ，制 定了矿 山地质环境 保护与 格 虽有所下滑 ，但近期公 司天 然石墨 出货情 况稳定 ，企业开
石墨提纯方法优缺点比较
石墨提纯方法优缺点比较2.1浮选法浮选法是一种较常用的方法，它是矿物常规提纯方案中能耗和试剂消耗最少、成本最低的一种，这是浮选法提纯石墨的最大优点。
但使用此法提纯石墨时只能使石墨的品位得到有限的提高，而进一步提高品位非常困难，并且石墨的回收率很低，因而其应用范围受到限制。
若要获得含碳量99%左右的高碳石墨，须采用化学法提纯石墨。
2.2 酸碱法酸碱法是当今我国高纯石墨厂家中应用最广泛的方法，它除了具有一次性投资少，产品品位较高以及适应性强等特点外，还具有设备易实现、通用性强的优点，其缺点在于需要高温烧结、熔融，能量消耗大，且反应时间长，设备腐蚀严重，石墨流失量大以及废水污染严重．2.3氢氟酸法氢氟酸法最主要的优点是除杂效率高，所得产品品位高、对石墨产品的性能影响小、能耗低。
缺点是氢氟酸有剧毒和强腐蚀性，生产过程中必须有严格的安全防护措施，对于设备要求严格也导致成本的升高，存在细鳞片石墨溢流，回收率底下的问题。
另外氢氟酸法产生的废水毒性和腐蚀性都很强，需要严格处理后才能排放，环保环节的投入使氢氟酸法的成本大大增加。
2.4氯化焙烧法氯化焙烧法的优势在于低的焙烧温度和氯气消耗量使石墨的生产成本较高温法有较大的降低，同时具有提纯效率高（大于98%），回收率高等特点。
但氯化焙烧法尾气难处理、污染严重，对设备腐蚀严重、氯气成本高等缺点限制了该方法的推广应用。
2.5高温法高温法的最大优点是产品碳含量极高，可达99.995%以上，缺点是对原料纯度要求高，须专门设计建造高温炉，设备昂贵、投资巨大，电加热技术要求严格。
另外，高额的电费也使这种方法的应用范围极为有限，只有国防、航天等对石墨产品纯度有特殊要求的场合才考虑采用该方法进行石墨的小批量生产。
3 结束语随着原子能工业、核工业、航天技术、太阳能行业等高科技行业的发展，普通纯度的石墨产品已不再能满足使用的需求，高纯度石墨产品的研发、生产已成为人们研究的热点和关注的焦点。
高温碱煅烧法提纯隐晶质石墨
法 利用 氢氟 酸 不与 石 墨反 应 ， 但可 以与 石 墨 中的 杂 质反 应 的性 质 而进行 提纯 ， 工 艺简单 ， 其 提纯 效果 较 好 ， 因氢氟酸 具有较 强 的挥发 性和腐 蚀性 ， 但 因此 不
后 的纯 度不 高 ， 与化 学提纯 法联合 使用 。 学提纯 须 化
方 法有 ： 墨高 温提纯 法 、 墨高 温碱煅 烧法 和氢 氟 石 石 酸腐蚀 提 纯法 ［ 。高温 提纯 法分 别有 在 氯气 气 氛 ２ ］
维普资讯
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素
ＣＡＲＢ ＯＮ
２０ ０ ８年 第 １期 总第 １ ３期 ３
文章 编号 ：０ １ ９ ８ ２ ０ ） １ ０ ６ ０ １ ０ —８ ４ （０ ８ ０ —０ ２ － ４
古 日
同Ｉ 煅 烧 法 提 纯 隐 晶 质 石 墨 ｎ碱 ｎ
ｔａｅｃｒ ｏ ｏ ｔｉｉｇｆｏ ６ ． ３ ｏａ ｏ ｔ９ ． ０ ． ｒｔ ａ ｂ ｎｃ ｎａｎｎ ｒｍ ２ ４ ｔ ｂ ｕ ８ ６ Ａ ０
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｃ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｐｕ ｉｙ； ｏ ｓ ｉ ｇ； ｕ ｉ ｔｃ ａ ｉ ｅ ｃ ｎ ｄｓ ｍｉ ｒ ｃ ｙ ｔ Ｕｉ ｅ； ｒｆ ｃ ａ ｔｎ ｍ ｒａ ｉ ｃ ｄ ｌａ ｈｉ ｇ
焙烧活化隐晶质石墨提纯试验研究报告
焙烧活化隐晶质石墨提纯试验研究报告本文旨在对焙烧活化隐晶质石墨提纯过程中的试验研究进行报告。
本次实验使用的原料为含有巨晶石墨的天然石墨矿石，经过磨粉、筛分等工序得到60目以下的粉末。
实验主要通过焙烧活化的方式提高石墨产品的纯度和结晶度，具体实验流程如下：1. 原料制备：将石墨粉末于空气流动式电炉内进行预热处理，热处理时间为1小时，温度达到500℃。
2. 焙烧活化：将预热处理后的石墨粉末放入氮气气氛中进行焙烧活化处理，焙烧温度为1200℃，持续时间为4小时。
3. 除杂处理：对焙烧活化处理后的样品进行酸洗和碱洗等除杂处理，以获得纯度更高的石墨产品。
通过实验检测后，焙烧活化处理后的石墨粉末的结晶度和纯度均明显提高，同时颗粒度也更为均匀。
在X射线衍射分析中，焙烧前石墨粉末呈现非常弱的结晶峰，而焙烧后石墨粉末呈现出非常强的(002)结晶峰，其相对强度明显增强，优异的结晶性是提高超级电容器电极材料性能的一项重要指标。
在化学成分方面，经确定，焙烧后的石墨产品中含有碳元素占比高达99.99%以上，并且氢、氮、氧等非金属元素含量非常低，满足超级电容器电极材料化学成分要求。
综上，本次焙烧活化隐晶质石墨提纯实验提高了石墨材料的结晶度和纯度，符合超级电容器电极材料的使用要求。
同时，实验结果也为今后研究石墨材料提供了有价值的参考数据。
本次实验中，我们对焙烧活化隐晶质石墨的提纯过程进行了试验研究。
在实验过程中，我们主要关注了石墨材料的结晶度、颗粒度和化学成分等指标。
以下是我们在实验中获得的相关数据：1. 结晶度：焙烧前的石墨粉末在X射线衍射图谱中几乎没有明显的结晶峰，仅能看到极微弱的峰。
而经过焙烧活化处理后，石墨粉末在X射线衍射图谱中呈现出非常强的(002)结晶峰，其相对强度显著提高。
这表明焙烧过程能够极大地提高石墨粉末的结晶度，从而改善其电学性能。
2. 颗粒度：经过焙烧活化处理后，石墨粉末的颗粒度更为均匀。
可以通过显微镜观察得知，石墨粉末的颗粒大小分布更为均匀，少有大颗粒存在。
石墨提纯
摘要：详细介绍了目前国内外石墨提纯的各种方法，主要有浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法和高温提纯法，系统地阐述了它们的基本原理、工艺条件、研究进展以及在实际生产中的应用情况，在进行了各种方法的优缺点对比之后，得出经过改进的碱酸法仍不失为工业提纯石墨的最好方法。
关键词:石墨提纯浮选法碱酸法氢氟酸法氯化焙烧法高温提纯法石墨是一种高能晶体碳材料，因其独特的结构和导电、导热、润滑、耐高温、化学性能稳定等特点[1]，使其在高性能材料中具有较高应用价值，广泛应用于冶金、机械、环保、化工、耐火、电子、医药、军工和航空航天等领域，成为现代工业及高、新、尖技术发展必不可少的非金属材料，在国民经济发展中的地位越来越重要，国际业内专家预言：“20世纪是硅的世纪，21世纪将是碳的世纪”[2]。
我国天然石墨成形地质条件好、分布广泛、资源丰富、质量好，储量和产量都居世界首位，是我国优势矿产之一。
天然石墨根据其结晶程度不同，可分为晶质石墨(鳞片)和隐晶质石墨(土状)两类。
晶质石墨矿石的特点是品位不高，固定碳含量一般不超过10%，局部特别富集地段可达20%或更多，但该类石墨矿石可选性好，浮选精矿品位可达85%以上，是自然界中可浮性最好的矿石之一。
隐晶质石墨的品位较高，固定碳含量一般为60%-80%，最高可达95%，但是矿石可选性较差[3]。
随着技术的不断发展，普通的高碳石墨产品已不能满足各行各业的要求，因此需要进一步提高石墨的纯度。
但是我国的石墨加工技术水平较低，产品多以原料和初级产品为主，产品的高杂质含量使其应用范围受限。
这样，一方面国产石墨产品在国际市场价格低廉，造成大量石墨资源外流；另一方面本国市场需要的高纯超细石墨制品则多依赖进口。
因此，针对高纯石墨制备工艺进行研究，具有现实意义。
研究提纯石墨的方法，必须首先查清存在于石墨矿中的杂质组成。
尽管各地的天然石墨所含杂质成分不完全相同，但大致成分却是相似的。
这些杂质主要是钾、钠、镁、钙、铝等的硅酸盐矿物，石墨的提纯工艺，就是采取有效的手段除去这部分杂质。
高纯石墨提炼工艺流程
高纯石墨提炼工艺流程高纯石墨的生产工艺不同于石墨电极的生产工艺。
高纯石墨需要结构上各向同性的原料，需要磨成更细的粉末，需要应用等静压技术，所以烘烤周期长。
为了达到理想的密度，需要多次浸渍－烘烤循环，石墨化周期比普通石墨长得多。
生产高纯石墨的一般工艺过程可详细描述如下：1.石墨化石墨化是指通过热活化将热不稳定的非石墨碳转化为石墨碳的高温热处理过程。
2.原材料生产高纯石墨的原料包括骨料、粘结剂和浸渍剂。
集料通常是针状石油焦和沥青焦。
这是因为针状石油焦具有灰分低（一般小于1%)、高温下易石墨化、导电导热性能好、线膨胀系数低的特点。
在相同的石墨化温度下由沥青焦获得的石墨具有更高的电阻率，但是具有更高的机械强度。
所以一般来说，除了石油焦之外还会使用一定比例的沥青焦来提高产品的机械强度。
煤焦油沥青通常用作粘结剂，它是煤焦油蒸馏的产物。
室温下为黑色固体，无固定熔点。
3.煅烧碳质原料在高温下进行热处理，排除所含水分和挥发分，并相应提高原料理化性能的生产工序称为煅烧。
一般碳质原料采用燃气及自身挥发分作为热源进行煅烧，最高温度为1250℃-1350℃。
（1）煅烧使碳质原料的组织结构和物理化学性能发生深刻变化，主要体现在提高了焦炭的密度、机械强度和导电性，提高了焦炭的化学稳定性和抗氧化性能，为后续工序奠定了基础。
煅烧设备主要有罐式煅烧炉、回转窑和电煅烧炉。
煅烧质量控制指标是石油焦真密度不小于cm3，电阻率不大于550μΩ.m，针状焦真密度不小于cm3，电阻率不大于500μΩ.m。
（2）原料的破碎处理和配料在配料之前，须对大块煅后石油焦和针状焦进行粉碎、磨粉、筛分处理。
①中碎：通常是将50mm左右的物料通过颚式破碎机、锤式破碎机等破碎设备进一步破碎到配料所需的大小。
②磨粉：通过磨粉机（球磨机、环棍式环辊磨粉机）将碳质原料磨细到粒径以下的粉末状小颗粒的过程。
③筛分：通过具有均匀开孔的一系列筛子，将破碎后尺寸范围较宽的物料分成尺寸范围较窄的几种颗粒粒级的过程。
石墨焙烧工艺和石墨化
石墨焙烧工艺和石墨化石墨是一种具有特殊结构的碳材料，其广泛应用于各个领域。
而石墨的制备过程中，石墨焙烧工艺和石墨化是至关重要的环节。
本文将从石墨焙烧工艺和石墨化的角度，探讨石墨的制备过程及其应用。
我们来了解一下石墨焙烧工艺。
石墨焙烧是将石墨矿石经过高温处理，使其分解为石墨结构。
这个过程主要包括预处理、焙烧和冷却三个步骤。
预处理是为了提高石墨矿石的石墨化率和石墨的质量。
在预处理过程中，需要对石墨矿石进行破碎、清洗和干燥等处理，以去除其中的杂质和水分。
焙烧是将预处理后的石墨矿石进行高温处理，使其产生结构变化。
焙烧温度通常在2000℃以上，具体温度取决于矿石的质量和要求。
在高温下，石墨矿石中的有机物质会发生热解反应，从而形成石墨结构。
石墨焙烧的过程中需要控制温度和时间，以保证石墨的质量和性能。
冷却是将焙烧后的石墨进行自然冷却，使其温度逐渐降低。
冷却的速度和方式也会影响石墨的性能。
一般来说，较慢的冷却速度可以使石墨结构更加稳定，提高其热稳定性和机械强度。
通过石墨焙烧工艺，石墨的结构得到了改善，具备了良好的导电性和导热性，使其成为重要的工业材料。
下面我们来了解一下石墨化的过程。
石墨化是指将石墨矿石经过化学处理，使其纯度和结晶度进一步提高的过程。
石墨化的主要方法包括化学氧化和热解两种方式。
化学氧化是将石墨矿石与氧化剂进行反应，使其中的杂质和有机物质得到氧化。
常用的氧化剂有硝酸、高锰酸盐等。
通过化学氧化可以去除石墨中的杂质，提高其纯度。
热解是将石墨在高温下进行热分解，使其结构发生变化。
石墨矿石经过热解后，其中的有机物质会被热解分解，从而形成纯净的石墨结构。
热解的温度和时间需要根据矿石的质量和要求来确定。
石墨化的过程可以进一步提高石墨的结晶度和纯度，使其具备更好的导电性和导热性。
通过石墨化处理，可以获得高纯度的石墨材料，广泛应用于电池、涂料、涂层等领域。
总结起来，石墨焙烧工艺和石墨化是石墨制备过程中的两个重要环节。
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高温焙烧法提纯石墨矿
高温焙烧法是一种常用的方法，用于提纯石墨矿。
具体的步骤如下：
1. 准备石墨矿原料：选择高纯度的石墨矿作为原料，通常使用天然石墨矿或人工合成的石墨矿。
2. 粉碎和筛分：将石墨矿原料进行粉碎和筛分，得到一定粒径的粉末。
3. 焙烧：将筛分后的石墨矿粉末置于高温炉中进行焙烧。
焙烧温度一般在2100-2800摄氏度之间，焙烧时间根据需要可长达
数小时至几十小时。
4. 水洗：将焙烧后的石墨矿冷却，然后用水进行洗涤，将其中的杂质去除。
5. 干燥：洗涤后的石墨矿进行干燥，以去除水分。
6. 再烧：将干燥后的石墨矿再次置于高温炉中进行再烧。
再烧温度一般在2500-2800摄氏度之间，再烧时间通常较短，只需
几小时至十几小时。
7. 冷却、筛分和包装：将再烧后的石墨矿冷却后，进行筛分和包装，得到最终的石墨矿产品。
高温焙烧法能够通过高温处理，去除石墨矿中的杂质和残留物，
提高石墨矿的纯度和结晶度。
同时，焙烧过程中还会改变石墨矿的物理性质，如比表面积、导电性等。
因此，焙烧条件的选择和控制对石墨矿的最终品质起着关键作用。