石墨制品的雜質(zhì)如何處理
石墨制品中的雜質(zhì)處理是一個(gè)關(guān)鍵的工藝進(jìn)程,旨在提高石墨的純度和功能。以下是幾種常用的石墨制品雜質(zhì)處理辦法:
1.化學(xué)提純法
酸堿法(堿熔酸浸法)
原理:將石墨與堿性物質(zhì)(如氫氧化鈉)混合,在高溫下熔融,使石墨中的雜質(zhì)(如硅酸鹽)與堿反響生成可溶于水的物質(zhì),然后經(jīng)過(guò)酸解(如鹽酸)進(jìn)一步去除剩余的雜質(zhì)。
長(zhǎng)處:一次性投資少、產(chǎn)品檔次較高、適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)備簡(jiǎn)略、通用性強(qiáng)。
缺陷:需求高溫?zé)Y(jié)、熔融,能量消耗大,工藝流程長(zhǎng),設(shè)備腐蝕嚴(yán)峻,且廢水污染較重。
氫氟酸法
原理:使用氫氟酸與石墨中的雜質(zhì)反響生成可溶性物質(zhì)或揮發(fā)物,經(jīng)過(guò)洗滌去除雜質(zhì)。
長(zhǎng)處:工藝流程簡(jiǎn)略、產(chǎn)品檔次高、本錢相對(duì)較低,對(duì)石墨產(chǎn)品功能影響小。
缺陷:氫氟酸有劇毒,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)峻,使用進(jìn)程中需求嚴(yán)厲的安全保護(hù)措施,且廢水必須經(jīng)過(guò)處理后才干排放。
2.高溫提純法
原理:使用石墨與雜質(zhì)在高溫下熔沸點(diǎn)的差異,將石墨置于特別的電爐中隔絕空氣加熱到極高溫度(如2500℃或更高),使雜質(zhì)氣化并從石墨中逸出,然后完成提純。
長(zhǎng)處:能將石墨提純到極高的純度(如99.99%以上),產(chǎn)品質(zhì)量高。
缺陷:耗能大、對(duì)設(shè)備要求極高、需求專門設(shè)計(jì),投資大,且對(duì)提純的石墨質(zhì)料也有一定的要求。
3.氯化焙燒法
原理:將石墨與還原劑混合,在高溫和特定氣氛下焙燒,使雜質(zhì)與氯氣反響生成熔沸點(diǎn)較低的氯化物并氣化逸出,然后完成提純。
長(zhǎng)處:節(jié)能、提純效率高(>98%)、回收率高。
缺陷:氯氣有毒、嚴(yán)峻腐蝕性且污染環(huán)境,工藝穩(wěn)定性不好,影響了其在實(shí)踐生產(chǎn)中的應(yīng)用。
4.其他辦法
改性處理:如生產(chǎn)可膨脹石墨時(shí),經(jīng)過(guò)特別改性處理(如與氟反響并加入催化劑)使石墨具有特別功能。
物理辦法:如經(jīng)過(guò)粉碎、篩分等物理手段去除部分較大的雜質(zhì)顆粒。
總結(jié)
石墨制品的雜質(zhì)處理辦法多種多樣,具體選擇哪種辦法取決于石墨的用途、純度要求以及生產(chǎn)本錢等要素。在實(shí)踐生產(chǎn)中,往往需求歸納考慮各種要素來(lái)選擇最合適的提純辦法。一起,跟著科技的開展和環(huán)保要求的提高,未來(lái)石墨提純技能將更加注重節(jié)能、環(huán)保和高效。
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