[发明专利]一种酸碱法提纯石墨冲洗装置及冲洗方法

说明书

本发明涉及一种酸碱法提纯石墨冲洗装置及冲洗方法，用于石墨提纯技术领域。包括冲洗罐、石墨罐、中间罐、水箱、回水管、斜板、进料口、进料管、水泵、进水管、进水口、石墨水交口、混料管、喷头、人孔、框式搅拌器、出料阀、驱动装置、出料管、泡沫搅拌驱动装置、泡沫搅拌器、出料阀、渣浆泵、卸料管、排水阀、排污口、排污阀、回水围堰、搅拌轴。该发明冲洗方法简单，效果好，占地面积小，结构紧凑，可连续出料生产。在实际应用中，表现出明显的环保、节能效果，解决了石墨酸碱提纯废水环境污染的问题，同时降低了石墨提纯成本，具有明显的环境效益、社会效益和经济效益。

技术领域

本发明属于石墨提纯技术领域，具体为一种酸碱法提纯石墨冲洗装置及冲洗方法。

背景技术

在现代工业技术中，石墨提纯主要有化学法和物理法，化学法常用的是酸碱法。在酸碱法工艺中，主要包括NaOH-HCl、NaOH-H2SO4、NaOH-HCl-HNO3等体系，其中NaOH-HCl法最常见。

法提纯主要利用石墨中杂质如SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO在高温下与NaOH反应进行提纯，部分杂质生成溶于水的产物，用水浸取洗涤而被除去。另外一部分杂质不反应或生成不溶于水的氢氧化物，再用盐酸浸泡使其转变为可溶性的氯化物，用水洗涤而除去。在酸解过程中，石墨与硫酸充分混合反应后，卸到中间仓，再用湿料泵打到冲洗罐。在冲洗罐中反复冲洗，洗去酸（碱）得到高纯石墨粉料。

在实际工艺中，酸（碱）消耗量很大，为了保证纯度，酸（碱）的加入量要求比理论值高15%以上，致使碱熔和酸解工艺步骤后，物料中含有大量的酸（碱），为了使成品物料达到中性，需要将携带大量酸或碱的石墨粉料反反复复用水冲洗，水的消耗量很大，对于这种水洗后的酸（碱）液体无法再利用，同时还需要进行净化处理后排放。现有技术的冲洗工艺步骤是将待冲洗的物料注入冲洗罐中，在罐中进行水和石墨的接触，然后将水放出，如果没有达到冲洗效果，继续注入水，直到石墨纯度符合标准。改进的冲洗装置是将排放出去的水继续进行净化处理，循环使用。这种改进装置结构庞大，占用较大的空间，增加水净化设备，也使高纯石墨制备的成本高、废液多、用水量大。

由此可以看出，在酸碱法提纯技术中，多个工艺步骤需要水洗，用到大量的水，冲洗的效果直接影响石墨提纯后的纯度，同时水资源的消耗是影响成本的重要因素。为此研究一种机构紧凑、冲洗效果好，可连续出料生产的石墨冲洗装置，研发一种科学合理的冲洗方法，可以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明通过如下技术方案解决技术问题。所述的一种酸碱法提纯石墨冲洗装置，包括冲洗罐、石墨罐、中间罐、水箱、回水管、斜板、进料口、进料管、水泵、进水管、进水口、石墨水交口、混料管、喷头、人孔、框式搅拌器、出料阀、驱动装置、出料管、泡沫搅拌驱动装置、泡沫搅拌器、出料阀、渣浆泵、卸料管、排水阀、排污口、排污阀、回水围堰、搅拌轴。

冲洗罐为圆柱形，包括斜板池和石墨池，斜板池的直径大于石墨池，石墨池由上下两部分构成，上部分为圆柱形，即为圆柱形池，下部分为锥形，即为锥形池；

斜板设置在斜板池内，对水质进行过滤；斜板池上端连接回水管和回水围堰，经过斜板过滤后的水从回水围堰流出。在石墨池的侧壁上开设进料口和进水口，进料管与进料口相连，进水管连接在进水口上。石墨池内还设置有混料管，呈L型，在混料管上开设有石墨水交口，进料管和进水管在石墨水交口处汇集在一起，混料管的另一端设置喷头，可以将石墨和水的混合液喷出；

在喷头下方设置框式搅拌器，框式搅拌器呈倒置的梯形框，位于石墨池的锥形池内；框式搅拌器连接搅拌轴，搅拌轴与驱动装置相连接；

该发明的装置设置两个中间罐，从锥形池流出的物料直接通过出料管进入中间罐；在锥形池下端两侧设置出料阀，出料阀连接出料管，出料管连接到中间罐的上部，物料直接从中间罐的上部进入。中间罐内部设置泡沫搅拌器，泡沫搅拌器上连接泡沫搅拌驱动装置，中间罐上部侧面设置排水阀，下面设置出料阀，出料阀对面设置排污口，排污口与排污阀连接；侧壁排污口上面，设置人孔；出料阀与渣浆泵相连，渣浆泵的另一端连接卸料管。