石墨制品的雜質如何處理
石墨制品中的雜質處理是一個關鍵的工藝進程,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處理辦法:
1.化學提純法
酸堿法(堿熔酸浸法)
原理:將石墨與堿性物質(如氫氧化鈉)混合,在高溫下熔融,使石墨中的雜質(如硅酸鹽)與堿反響生成可溶于水的物質,然后經過酸解(如鹽酸)進一步去除剩余的雜質。
長處:一次性投資少、產品檔次較高、適應性強、設備簡略、通用性強。
缺陷:需求高溫燒結、熔融,能量消耗大,工藝流程長,設備腐蝕嚴峻,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反響生成可溶性物質或揮發物,經過洗滌去除雜質。
長處:工藝流程簡略、產品檔次高、本錢相對較低,對石墨產品功能影響小。
缺陷:氫氟酸有劇毒,對環境污染嚴峻,使用進程中需求嚴厲的安全保護措施,且廢水必須經過處理后才干排放。
2.高溫提純法
原理:使用石墨與雜質在高溫下熔沸點的差異,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),使雜質氣化并從石墨中逸出,然后完成提純。
長處:能將石墨提純到極高的純度(如99.99%以上),產品質量高。
缺陷:耗能大、對設備要求極高、需求專門設計,投資大,且對提純的石墨質料也有一定的要求。
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,使雜質與氯氣反響生成熔沸點較低的氯化物并氣化逸出,然后完成提純。
長處:節能、提純效率高(>98%)、回收率高。
缺陷:氯氣有毒、嚴峻腐蝕性且污染環境,工藝穩定性不好,影響了其在實踐生產中的應用。
4.其他辦法
改性處理:如生產可膨脹石墨時,經過特別改性處理(如與氟反響并加入催化劑)使石墨具有特別功能。
物理辦法:如經過粉碎、篩分等物理手段去除部分較大的雜質顆粒。
總結
石墨制品的雜質處理辦法多種多樣,具體選擇哪種辦法取決于石墨的用途、純度要求以及生產本錢等要素。在實踐生產中,往往需求歸納考慮各種要素來選擇最合適的提純辦法。一起,跟著科技的開展和環保要求的提高,未來石墨提純技能將更加注重節能、環保和高效。
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