新版王酸氢氟酸高纯石墨提纯工厂工艺20160407-精选.pdf
【研究】高纯石墨制备研究进展
【关键字】研究氢氟酸法已经在国内外石墨厂家实现了工业化生产，使用较普遍，氢氟酸法提纯石墨的研究也显得非常活跃。
郑东明等[15]利用氢氟酸提纯法获得的高纯石墨纯度可达99.95%。
张然平等[16]采用硫酸——氢氟酸分步提纯法，将97%的高碳石墨提纯至含碳量为99.94%的高纯水平。
此外，张清岑[17]等采用氢氟酸法结合高温碱焙烧法的两步法处理工艺对产出高纯微晶石墨的工艺路线及硅元素在各工序中的行为进行研究，最终得到的石墨纯度可达99.56%。
1.1 湿法提纯法2MO+2Cl22MCl2 + O2氯化焙烧法是将石墨在一定高温和特定的气氛下焙烧，再通入氯气进行化学反应，使石墨中杂质进行氯化反应，生成气相或凝聚物的氯化物及络合物（熔沸点较低）逸出，从而达到提纯的目的。
其反应原理如下：同时，氢氟酸与CaO、MgO、Fe2O3等反应得到沉淀，其反应如下：1.1.3 氢氟酸法99.79%的高纯石墨。
北京化工大学李常清等[9]利用类似的方法（碱熔过程中加入硼酸或偏硼酸钠作为助溶剂，酸解过程还使用了一定浓度的氢氟酸）以中碳石墨对鳞片石墨进行提纯研究得出[2]：当碱熔过程反应温度600℃，时间60min，氢氧化钠溶液与石墨的比率为1∶0.6，NaOH浓度为35%，酸解过程HCl用量为石墨质量的50%，在此条件下所制石墨纯度可达99.6%。
山东大学的，同时使硫的含量从0.6%降至0.05%。
Fe2O3+6HF 2FeF3 +3H2O1. 石墨提纯的原理及方法[4]李圣华.炭和石墨制品（下册）[M]. 北京:冶金工业出版社,1987[19]张全利,赵稳成,韩新威.高纯石墨型及其生产工艺[P].中国:CN1A(State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University，Changsha 410083 )SiO2+6HF H2SiF6+2H2O2FeF3+3H2SiF6Fe2(SiF6)3+6HF[8]唐兴明.石墨化学提纯试验[J].四川冶金,2000,（3）:57-59[20]于欣伟,陈姚.白炭黑的表面改性技术[J].广州大学学报（自然科学版）.2002.1（6）:12-15[9]李常清,韦永德. 相化学法制取高纯石墨研究[J].非金属矿,2002,25（2）:35-382.1 浮选法酸解后即可获得高纯石墨。
年产吨高纯石墨生产工艺流程
详细
一、石墨矿加工
1.选铅前准备
根据石墨矿的加工要求，原矿必须预筛石墨矿粒度等级，确保加工过
程中不发生堵塞，准备好原料，并将原料放置在设备上方以备使用。
2.碎石墨矿
将筛筛粗的石墨矿放入破碎机中，由破碎机碎石墨矿，待碎石墨矿达
到能够入料的粒度后，即可由破碎机输入石墨矿磨粉机中进行精磨。
3.磨粉
将破碎的石墨矿进入磨粉机，由磨粉机进行精磨，以达到生产高纯石
墨的粒度要求，进而可以在烘干等后续加工步骤中达到高纯石墨的生产要求。
二、高纯石墨烘干
1.预热
将磨粉后的石墨粉放入烘干炉中，将烘干炉内温度调节至预设的程序，并将烘干炉内的燃料充分点燃，烘干炉内温度控制在指定温度，进行预热。
2.烘干/凝结
将烘干炉内的温度调节至预设的烘干温度，以烘干的方式将石墨粉中
的水分清除，同时也可以将石墨粉中的杂质含量减小到工艺要求的标准，
以达到生产出高纯石墨的目的。
3.冷却。
石墨化学提纯工艺与装备及废液排放的研究探讨12345全解
2、坚决淘汰单纯的氢氟酸石墨提纯工艺。
3、设置规模、环保准入门槛，关停并转小矿山，小提纯工厂，进行结构调整、产业升级，石墨产地或加工密集区集中解决废液问题，使石墨化学提纯工业的废液排放产业化。
4、继续深化复合酸的应用研究，不断降低氢氟酸在总酸系中的比重，减轻氢氟酸的危害。
我们知道，既然碱酸法高碳石墨提纯工艺中的未参与反应的碱和酸≥50%，由此推理，高纯石墨提纯工艺中的未参与反应的酸远远＞50%，且有着过量使用的问题。确有回收的必要。
回收酸的第一步，首先，要确定酸的回收率，酸回收系统的回收率为80%，而离心机内石墨粉料的含酸率为20%，生产中投入的酸液与排出的酸液总量变化不大，只是浓度发生了变化，酸回收率应为(1-20%)×0.8=0.64。其次，酸回收系统的酸浓度差为20%，而在生产过程中，造成酸浓度减弱的因素还有石墨杂质与酸化学反应形成生成物引起的酸损耗以及石墨杂质与酸化学反应生成气体的挥发及蒸发损失量，但是这些因素无据可考，只能用碱酸法酸浸工艺参数来推定，即含C量85%，HCL浓度＜15%，未参与化学反应的酸≥50%，再加上酸回收系统的浓度差20%，即可推定碱酸法中排出的废酸液因浓度低，只能采用沉淀、石英砂过滤、微滤来处理（不适宜使用渗析扩散法），或直接采用沉淀中和法。
反应
时间
产品C=99.967 C=99.978
1：(0.5-0.8):(0.4-0.7):(0.4-0.9)
24h
2、高纯石墨提纯工艺二硫酸—氢氟酸分步提纯法[6]
初产品C=97
液固比2.5:1
H2SO4浓度30-60%
反应时间2h
反应温度90℃
产品C=99.94
液固比2.5:1
石墨提纯方法进展
石墨提纯方法进展2011-1-20 10:26:08 中国选矿技术网 浏览 1255 次 收藏我来说两句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，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”。
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。
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。
目前，国内外提纯石墨的方法主要有浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法、高温法等。
其中碱酸法、氢氟酸法与氯化焙烧法属于化学提纯法，高温提纯法属于物理提纯法。
基于加压酸浸工艺的天然石墨低氟提纯方法
第32卷第3期2022年05月黑龙江科技大学学报Journal of Heilongjiang University of Science&TechnologyVol.32No.3May2022基于加压酸浸工艺的天然石墨低氟提纯方法周国江1,王浩2,王娇2,公旭中'(1•黑龙江科技大学环境与化工学院，哈尔滨150022；2.鸡西市唯大新材料科技有限公司，黑龙江鸡西158100；3.中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心，北京100190)摘要:石墨经氢氟酸法提纯后环保成本高，且产品纯度不能满足现状。
采用3种改进工艺对天然石墨提纯，研究改进工艺条件下不同石墨原料的浸出效果，得到最佳的石墨原料与工艺，并对相应样品进行X射线衍射和扫描电子显微镜表征。
结果表明：在温度50°C、氮气压力3MPa条件下，可将球形石墨尾料的纯度由97.69%提高至99.54%；改进的工艺中，以球形石墨尾料为原料的无氟酸浸-焙烧活化-加压酸浸法，不仅可得到99.979%的高纯石墨，而且可从源头减少环保成本。
关键词：石墨提纯；无氟酸浸-焙烧活化-加压酸浸法doi：10.3969/j.issn.2095-7262.2022.03.013中图分类号:TQ127.il文章编号:2095-7262(2022)03-0345-06文献标志码:ALow-fluorine purification method of natural graphitebased on pressurized acid leaching processZhou Guojiang1,Wang Hao",Wang Jiao1,Gong Xuzhon^ (1・School of Environmental&Engineering,Heilongjiang University of Science&Technology,Harbin150022,China; 2.Jixi City Weida New Material Technology Co.Ltd.,Jixi158100,China；3.National Engineering Research Center ofGreen Recycling for Strategic Metal Resources,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing100190,China)Abstract:This paper is focused on a study in response to the high cost of environmental protection following the purification in hydrofluoric acid method and the low product purity for the status quo.The study involves purifying natural graphite using three improved processes,studying the leaching effects of different graphite raw materials,obtaining the best graphite raw materials and processes；perfonning X-ray diffraction and scanning electron microscopy characterization at the corresponding samples.The results show that the purity of could be increased from97.69%to99.54%under the conditions of temperature of50°C and argon pressure of3MPa..With the improved process?the fluorine-free acid leaching-the calcination activation-pressurized acid leaching method using spherical graphite tailings as the raw materials can not only obtain99.979%high-purity graphite,but also reduce environmental protection costs from the source.Key words:graphite purification；fluoride-free acid leaching-roasting activation-pressurized acid leaching收稿日期：2022-02-16基金项目：黑龙江省”百千万”工程科技重大专项项目(SC2019ZX03A0034)第一作者简介：周国江(1963-)，男，黑龙江省海伦人，教授，博士，研究方向:无机非金属材料的制备与应用,E-mail:zgjl963@0346黑龙江科技大学学报第32卷0引言双碳背景下,优异的物理、化学特性的石墨，不仅广泛应用于润滑、密封、铸造、电极电刷、耐火材料、铅笔等传统领域,而且也是新能源产业、新能源汽车产业、新一代信息技术产业、新材料产业等战略性新兴产业的战略性矿产[1-2]o天然石墨常会伴有各种杂质，难以被直接利用，为了满足工业生产的要求,必须对天然石墨进行富集、提纯,且石墨纯度愈高其价值也越高⑶。
硫酸-氢氟酸分步法提纯石墨的工艺研究
硫酸-氢氟酸分步法提纯石墨的工艺研究
任晓聪;张光旭
【期刊名称】《非金属矿》
【年(卷),期】2017(040)003
【摘要】用硫酸与氢氟酸分步对原料石墨进行酸浸提纯,分别研究了硫酸和氢氟酸的反应温度、用量、反应时间对提纯效果的影响.采用外加磁场的反应器,大大缩短反应时间,提高反应效率.制取高纯石墨的最佳条件为:硫酸反应温度为80℃,6 mol/L的硫酸用量90 mL,反应时间为2 h;氢氟酸反应温度为50℃,质量分数20%的氢氟酸用量为80 mL,反应时间为2 h.经过硫酸-氢氟酸提纯之后的石墨,固定碳质量分数从79.03%可提高到98.65%,此工艺能有效缓解我国高纯石墨依靠进口的局面,应用前景广阔.
【总页数】3页(P68-70)
【作者】任晓聪;张光旭
【作者单位】湖北大学知行学院生物与化学工程系,湖北武汉 430070;武汉理工大学化学化工与生命科学学院,湖北武汉 430070
【正文语种】中文
【中图分类】TQ132.32;TD925+.6
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5.鳞片石墨的提纯工艺研究现状与展望 [J], 张谦;文书明;丰奇成;聂文林;刘建因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。