[发明专利]连续可膨胀石墨生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及可膨胀石墨的制备领域，特别是一种连续可膨胀石墨生产装置。

背景技术

石墨作为一种非金属材料，在多个领域都有非常广泛地运用，特别是其独有的特性在密封和导热散热等领域具有其他材料不可替代的作用。

对天然石墨进行高温膨胀就必须对其片层间进行物质插层处理得到可膨胀石墨。现在通行的做法是：在强氧化性的环境中对天燃石墨片层间进行酸根离子插层处理，使酸根离子充分插进石墨片层之间。酸根离子插层后的天然石墨常称为酸化石墨，也就是可膨胀石墨。可膨胀石墨在高温时（700~1200℃）片层间的酸根离子会猛烈气化，产生的膨胀力可拉开天然石墨的层间距，使可膨胀石墨的体积激烈膨胀，膨胀后的全体体积可达膨胀前酸化石墨体积的100~350倍，有的甚至可达500倍以上。膨胀后的石墨质地膨松，天然石墨被拉长成条状，因其形状似蠕虫，膨胀石墨常被称为石墨蠕虫。对膨胀石墨可进行后期加工，比如采用轧压或模压成型制成多种制品，广泛应用于密封和导热散热等领域。

而在对于天然石进行酸化处理制备可膨胀石墨的各种方法中，采用浓硫酸在强氧化环境下让硫酸根离子（HSO₄^—）插入天然石墨片面的方法最为广泛，而且采用此法成本最为经济，对环境所造成的污染程度最小，同时此法的工艺条件最为成熟。

在生产过程中，鳞片石墨与酸及氧化剂在带搅拌的反应釜中进行，粘稠的反应产物采用高速流水冲洗进入冲洗池，高速流水产生虹吸现象将反应产物输送到冲洗池，在冲洗池内洗涤至中性，然后经离心脱水，干燥得到可膨胀石墨。这种工艺存在如下缺陷：1、由于采用高速流水冲洗，冲洗残酸浓度偏低，无回收价值，对环境造成污染；2、冲洗过程中物料温度不容易控制，造成产品质量不稳定；3、将使用大量洗涤用水，浪费水且造成巨大的环境压力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种连续可膨胀石墨生产装置，易于控制浸泡酸液浓度，便于对浸泡产物进行分段脱酸脱水，废酸回收利用，废水进入污水处理池，整套装置可以实现自动化、连续化生产，并且在后续提纯作业上可以加长生产线，实现石墨纯化、石墨酸化连续生产。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种连续可膨胀石墨生产装置，包括反应釜，反应釜下设有下料槽，下料槽下方设有射流管；

射流管一端与空压机连接，另一端与第一中间储罐连通，下料槽通过虹吸管与射流管连通；

第一中间储罐出料口与第一带式真空过滤机的进料口连通。

所述的第一带式真空过滤机的出料口与第二中间储罐连通，第二中间储罐的出料口与第二带式真空过滤机的进料口连通。

所述的第二中间储罐内设有氢氟酸溶液。

所述的第一中间储罐和第二中间储罐还设有冷却盘管。

所述的第一带式真空过滤机和第二带式真空过滤机处理后的物料含水量低于30%。

第一带式真空过滤机和第二带式真空过滤机为五级处理过程，第一级为抽吸酸性溶液，另外四级为淋洗。

所述的空压机产生的空气压力为0.3-1MPa。

本发明提供的一种连续可膨胀石墨生产装置，采用专门的中间储罐浸泡洗涤反应物料，从而易于控制浸泡酸液浓度，采用真空脱滤机对浸泡物料进行分段脱酸脱水，废酸回收利用，废水进入污水处理池，整套装置可以实现自动化、连续化生产，并且在后续提纯作业上可以加长生产线，实现石墨纯化、石墨酸化连续生产。本发明有益效果在于：反应废酸浓度可控；反应温度可控；洗涤用水量大大减少，减少排放；自动化程度高，提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体示意图。

具体实施方式

如图1中所示，一种连续可膨胀石墨生产装置，包括反应釜1，反应釜1下设有下料槽2，下料槽2下方设有射流管3；

射流管3一端与空压机5连接，另一端与第一中间储罐6连通，下料槽2通过虹吸管4与射流管3连通；

第一中间储罐6出料口与第一带式真空过滤机8的进料口连通。真空脱滤机采用带式真空脱滤机。

所述的第一带式真空过滤机8的出料口与第二中间储罐9连通，第二中间储罐9的出料口与第二带式真空过滤机10的进料口连通。

所述的第二中间储罐9内设有氢氟酸溶液。通常采用摩尔浓度30-55%的氢氟酸溶液进行处理。

所述的第一中间储罐6和第二中间储罐9还设有冷却盘管7。冷却盘管7用于通冷却水或热水，以控制温度。