[发明专利]天然石墨碱酸法提纯的工艺

说明书

一种天然石墨碱酸法提纯的工艺；包括：一、将天然石墨或微晶石墨与NaOH溶液混合搅拌形成混合料；二、将混合料通过进料机构送入碱融炉的回转加热筒体中；三、通过加热筒体对混合料进行煅烧，加热筒体包括镍板制内衬以及多个镍板制扬料板；煅烧的加热方式为直热式或间热式，温度保持在300~500℃，时间为20~60min；煅烧时，加热筒体沿其纵向中心线回转，各镍板制扬料板将混合料不断扬起使之呈悬浮态；加热筒体内保持还原气氛，并保持微正压，通过排气口排除煅烧产生的废气；四、将煅烧后的混合料通过排料机构排出；五、对出料通过水渍法洗去水玻璃，除去杂质SiO₂，实现提纯。本发明避免了高温煅烧法存在的碱脆问题，提纯效果好且可实现设备大型化。

技术领域

本发明涉及非金属矿中的天然石墨加工领域，具体涉及一种天然石墨碱酸法提纯的工艺。

背景技术

石墨是世界上最重要的非金属矿物资源之一，用途十分广泛。基于其优异的导电性、导热性、耐高温性、抗急冷急热性，石墨成为金属冶炼、机械制造、电子工业、航天航空和军事工业不可或缺的重要原料，更是石墨烯制造的最重要的原料之一。

天然石墨矿石的品位中，鳞片石墨约含2~20%（多数在5%~10%），微晶石墨约含30~75%（极少数在80~90%以上）。在工业应用中要求较高品位的中碳石墨、高碳石墨或高纯石墨。

鳞片石墨可用浮选法将其品位最高提高至95%~97%，微晶石墨仅能提高至90%~93%，制备高纯石墨则需用化学法或高温法。

其中，高温法投资大，且现有技术与装备的产量小、生产不连续，使之应用受到限制。目前普遍采用的是化学法，具体分混酸法和碱酸法两大类。其中混酸法必需使用一定量的氢氟酸，否则品位达不到高纯品位。氢氟酸是一种环境成本很高的原料，且主要石墨产区的政府都禁止使用。相应的碱酸法则环保治理较为容易，因此得到了石墨提纯企业的重视。原有的碱融石墨工艺，采用固态NaOH与石墨混合，通过750~1050℃高温加热，用650~850kg/t成品的固体融碱与石墨中杂质SiO₂反应1~2h，生成低模数水玻璃溶于水，采用水渍法洗去水玻璃，以达到提纯石墨的目的。

原有固碱法煅烧设备材料在固碱存在下加高温时，会产生“碱脆”，而选择抗碱脆的浇注铸铁管作回转煅烧炉炉体，铸铁管最大长度只能做到6~8m长，直径Ø600~Ø1800mm，设备不能大型化。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然石墨碱酸法提纯的工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种天然石墨碱酸法提纯的工艺；包括以下步骤：

步骤一、对原料进行预处理

将固定碳含量为92~97%的天然石墨或者固定碳含量为75~85%的微晶石墨与浓度为20~50%的NaOH溶液通过一混合搅拌设备混合搅拌均匀形成混合料；

步骤二、进料

将所述混合料通过一进料机构送入一碱融炉的回转加热筒体中；

步骤三、煅烧

通过所述加热筒体对所述混合料进行煅烧，该加热筒体包括镍板制内衬，以及设于加热筒体内部并沿其横截面的周向间隔设置的多个镍板制扬料板，各镍板制扬料板的端部形成有钩状部；

煅烧的加热方式为直热式或间热式，加热温度保持在300~500℃，加热时间为20~60min；

煅烧时，所述加热筒体沿其纵向中心线回转，各镍板制扬料板将混合料不断扬起，使之在加热筒体内部呈悬浮态煅烧；