[发明专利]一种滚筒烘干装置及其提高鳞片石墨pH值的纯化工艺和鳞片石墨

说明书

本发明提供了一种滚筒烘干装置及其提高鳞片石墨pH值的纯化工艺和鳞片石墨，所述滚筒烘干装置包括依次管路连接的进料装置、烘干滚筒和下料口，所述烘干滚筒在靠近所述进料装置的一端设置有pH调节装置。本发明采用特定的滚筒烘干装置并在烘干滚筒的初始位置增设pH调节装置，实现鳞片石墨的烘干和pH值的提升，滚筒烘干适用于鳞片石墨，能够有效促进酸液的挥发和中和，在不影响鳞片石墨质量的前提下，提升鳞片石墨成品pH。

技术领域

本发明属于石墨材料技术领域，涉及一种滚筒烘干装置及其提高鳞片石墨pH值的纯化工艺和鳞片石墨。

背景技术

天然鳞片石墨是指石墨矿石经过反复的破碎浮选工艺，形成含碳量为85～98％、鳞片状结构的天然石墨。鳞片石墨由于具有稳定的物理化学性能、良好的耐热性、导电导热性和润滑性而被广泛应用于耐火材料、冶炼、涂层材料等领域。随着科技的发展，人们对高纯鳞片石墨的纯度要求也越来越高，一般要求将含碳量85～98％的天然石墨纯度提升至99.90％以上。

目前，天然石墨提纯工艺分为物理法和化学法，物理法是浮选法和高温法，化学法是氢氟酸法、碱酸法、氯化焙烧法，其中，鳞片石墨的工业大批量提纯方法为氢氟酸法，氢氟酸法提纯主要是利用氢氟酸对含硅化合物的去除作用，破坏长石类结构，再通过盐酸硝酸溶解石墨中的其他杂质。专利CN1062834C公开了一种用中碳天然鳞片石墨粉制取柔性石墨材料的方法，该专利以中碳天然鳞片石墨粉为原料，采用浓硫酸、浓硝酸和一定量的氢氟酸，在一定温度下对原材料浸泡一定时间后，经水洗、过滤、干燥和高温膨化处理制得絮状石墨粒子，进而再压制成各种形式的柔性石墨制片，同时实现了鳞片石墨的提纯和氧化过程。专利CN101973545B也公开了一种提纯高纯石墨的方法，其以鳞片石墨或隐晶石墨原矿为原料，经过破碎、球磨、筛分等工序后，进行选矿处理、碱浸处理和常压酸浸处理，并将处理后的石墨粉用氢氟酸或含氟盐氟化钠进行浸出，得到高纯度的石墨产品。上述方法虽然有效提高了鳞片石墨的纯度，但是这些方法在提纯过程中会引入大量HF、HNO₃、HCl等强酸溶液，导致鳞片石墨成品pH较低，影响后续加工，而目前工业上提升pH的方式大多采用纯水清洗的方式，如专利CN113716559A，其对鳞片石墨酸浸提纯后，采用纯水冲洗和离心机脱水的方式去除酸液，但是部分酸液是渗透到天然鳞片石墨的缝隙中，导致溶解速度慢，产品pH提升慢、消耗水资源多、严重影响了产能。

因此，开发一种在纯化过程快速有效提升鳞片石墨pH的生产工艺对鳞片石墨的研究和发展有着重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种滚筒烘干装置及其提高鳞片石墨pH值的纯化工艺和鳞片石墨。本发明提供了一种滚筒烘干装置，应用于较大且较难干燥的鳞片石墨，能够同时实现对鳞片石墨的烘干和pH提升，且不会对产品质量造成影响。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种滚筒烘干装置，所述滚筒烘干装置包括依次管路连接的进料装置、烘干滚筒和下料口，所述烘干滚筒在靠近所述进料装置的一端设置有pH调节装置。

本发明的滚筒烘干装置包括依次管路连接的进料装置、烘干滚筒和下料口，原料(如鳞片石墨)从进料装置进料，通过滚筒加热旋转烘干，同时烘干滚筒的初始位置增设了pH调节装置，pH调节装置通入碱液对鳞片石墨的pH值进行调节，中和鳞片石墨中残留的酸液，并将pH提升后的鳞片石墨通过下料口送出，且不会对产品质量造成影响。