[发明专利]一种强酸法鳞片石墨提纯工艺及装置

说明书

本发明公开了一种强酸法鳞片石墨提纯工艺及装置，包括以下步骤：取石墨原料加入第一反应釜内，再向第一反应釜内加入硫酸，加热后进行混合搅拌，过滤后得到一次酸浸石墨；将一次酸浸石墨与氢氟酸搅拌混合，然后将其输送至离心机内进行脱酸处理；向离心机内加入纯水冲洗并测定pH值，直至洗涤水pH值为7，离心机脱水，将处理完毕后的石墨进行烘干处理；本发明涉及石墨提纯技术领域,本工艺操作简便，周期短，提纯效率高，纯度可达碳含量99.9％以上，投资少，产量大，利用高温加热硫酸反应，去除石墨中的杂质，且随着温度的升高，杂质溶解的更为彻底，再通过氢氟酸对残余杂质进行去除，有效提高了纯度，且缩短了反应时间，适用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及石墨提纯技术领域，具体为一种强酸法鳞片石墨提纯工艺及装置。

背景技术

石墨是一种结晶形碳。六方晶系,为铁墨色至深灰色。密度2.25克/厘米 3,硬度1.5,溶点3652℃,沸点4827℃。质软,有滑腻感,可导电，其中，鳞片石墨是自然界中可浮性最好的矿石之一，经过多次磨矿浮选后，其润滑性、可塑性等均优于其他类型的石墨，因此在工业中具备较高的应用价值。

石墨提纯是制备石墨材料的前提和基础，其纯度决定了石墨材料的性能与价值，因此石墨提纯是石墨材料制备工艺中极其重要的一环，现有石墨提纯工艺其流程较长，操作复杂，提纯效率低，因此，亟待开发一种新的石墨提纯工艺。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种强酸法鳞片石墨提纯工艺及装置，解决了现有提纯工艺周期较长，提纯效率低的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种强酸法鳞片石墨提纯工艺，包括以下步骤：

S1、取石墨原料加入第一反应釜内，再向第一反应釜内加入与石墨原料体积比为(2～3)：1的硫酸，加热后进行混合搅拌，过滤后得到一次酸浸石墨；

S2、将一次酸浸石墨与氢氟酸按体积比(2～3)：1加入第二反应釜内搅拌混合，然后将其输送至离心机内进行脱酸处理；

S3、脱酸完毕后，向离心机内加入纯水冲洗并测定pH值，直至洗涤水pH 值为7，停止冲洗；

S4、离心机脱水，将处理完毕后的石墨进行烘干处理；

S5、对烘干完毕后的高纯石墨抽样检验，合格后包装入库。

优选的，步骤S1中硫酸的浓度为45％～55％，搅拌时间为2h，反应温度为 80～90℃。

优选的，步骤S2中氢氟酸的浓度为15％～25％，搅拌时间为2h，反应温度为20～25℃。

优选的，步骤S1以及步骤S2中搅拌速率均为250～300r/min。

优选的，步骤S5中抽样检测的次数为2次。

一种强酸法鳞片石墨提纯装置，所述的装置包括通过管线依次连接的第一反应釜、压滤机、第二反应釜、离心机以及干燥设备。

优选的，还包括尾气回收单元，所述第一反应釜以及所述第二反应釜与所述尾气回收单元通过管线连通。

优选的，还包括废酸回收单元，所述压滤机以及所述离心机通过管线与所述废酸单元通过管线连通。

有益效果

本发明提供了一种强酸法鳞片石墨提纯工艺及装置，具备以下有益效果：本工艺操作简便，周期短，提纯效率高，纯度可达碳含量99.9％以上，投资少，产量大，利用高温加热硫酸反应，去除石墨中的杂质，且随着温度的升高，杂质溶解的更为彻底，再通过氢氟酸对残余杂质进行去除，有效提高了纯度，且缩短了反应时间，酸度利用合理，适用于工业化生产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。