
石墨的深加工產品及出產辦法
現在,石墨的深加工產品主要包括高純石墨、可膨脹石墨、柔性石墨、氟化石墨、球形石墨以及石墨乳等。以下分別是對這幾種產品及其出產辦法的介紹。
1.高純石墨
出產高純石墨,主要采用化學提純和高溫氣化提純法。化學提純工藝即用酸、堿處理以去除石墨中的雜質,具體辦法包括苛性鈉熔融法、酸堿法、氫氟酸法、活性氣體法等。
氫氧化鈉高溫熔融法
氫氧化鈉高溫熔融法是利用石墨中的雜質(硅酸鹽等),在500℃以上的高溫下與氫氧化鈉起反響,一部分生成溶于水的反響產品,被水浸出除掉;另一些雜質,如鐵的氧化物等,在堿熔后用鹽酸中和,生成溶于水的氯化鐵等,經過洗滌除掉。
酸堿法
酸堿法又稱酸堿提純法,行將石墨的提純辦法分為堿熔進程和酸解進程。
堿熔進程是將一定量的石墨、氫氧化鈉與水混合均勻,放入反響器中,加熱熔融。反響一段時間后冷卻至100℃以下,過濾至水洗液的pH 為7~8。酸解進程是把堿溶(熔) 后的石墨與一定濃度的鹽酸溶液混合進行熱浸濾,在一定溫度下反響一段時間后,過濾水洗至中性,枯燥,純化,經過酸解后即取得高純石墨。
堿酸法的缺點在于需求高溫燒結、熔融,能量消耗大,且反響時間長,設備腐蝕嚴峻。
氫氟酸提純法
氫氟酸提純法是利用氫氟酸能與大部分物質反響生成可溶性物質的原理進行石墨提純。行將石墨與一定濃度的氫氟酸浸泡后,過濾水洗至中性,枯燥,純化,即得到高純石墨。
利用氫氟酸提純法取得的高純石墨純度可到達99. 95%,氫氟酸提純法的缺點在于操作條件惡劣,環境污染嚴峻,對工人的操作不利。
高溫提純法
高溫氣化提純法是利用石墨耐高溫的性質,將石墨置于特別的電爐中阻隔空氣加熱到2500℃,此刻石墨中的灰分雜質被蒸發出去,石墨則再結晶,從而使石墨的純度大大提高。這種辦法能將石墨提純到99.9%以上。如果在純化爐內通入氯氣和氟,最終通入氮氣,可使雜質更簡單蒸發,可將石墨提純到99.99%以上。
此種辦法盡管可以得到光譜純的石墨產品,但需求消耗大量電能。