[实用新型]一种碱酸法制备高纯石墨洗碱装置

说明书

本实用新型涉及一种碱酸法制备高纯石墨洗碱装置，用于碱酸法高纯石墨制备。包括水蒸汽发生器、净水入口、水蒸汽管、水蒸汽出口、上排碱口、下排碱口、出料口、进料口、支撑盘管、滤袋、滤袋出口、第一储罐、第二储罐、喷射式混合器、净水管、第一洗碱罐、第二洗碱罐、混料管、氟塑泵、净水泵。该实用新型易于制造和操作，节省能源，使酸碱法制备的高纯石墨产品产能明显提高、生产能耗有效降低、生产成本下降，提高了企业经济效益。

技术领域

本实用新型属于高纯石墨制备技术领域，具体为一种碱酸法制备高纯石墨洗碱装置。

背景技术

石墨在高附加价值的应用技术中，碳含量是一个十分重要的指标，但是碳元素在石墨原矿中的含量，随着石墨原矿产地、种类的不同有着很大的差异，一般在应用技术中，需要将其中的金属元素等作为杂质成分从石墨原矿中除去，除去杂质的高纯石墨才能得到更好的应用。现有技术中，常用的石墨提纯方法主要分为两类: 一是湿法提纯, 包括浮选法、酸碱法、氢氟酸法；二是火法提纯, 包括氯化焙烧法和高温法。碱酸法，也称之为熔碱法或氢氧化钠法。该方法包括NaOH-HCl、NaOH-H₂SO₄、NaOH-HCl-HNO₃等体系。

碱酸法中关键步骤是将石墨中的杂质如SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO、CaO等在高温下与NaOH反应进行提纯，部分杂质（SiO₂）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。因此，将石墨的提纯方法分为碱熔过程和酸解过程。碱熔过程是将一定量的石墨、氢氧化钠与水混合均匀，放入碱熔炉中，加热熔融，然后再进行酸解，酸解利用硫酸的工艺中，提纯效果好。原生产过程中的酸解过程，石墨在反应釜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。

但是在实际工艺的碱熔过程中，碱的消耗量很大，为了保证纯度，碱的加入量要求比理论值高15%以上，致使碱熔工艺步骤后，物料中含有大量的碱，为了使成品物料达到中性，需要将携带大量碱的石墨粉料反反复复用水冲洗，然后再进行酸解，如果碱熔过程洗碱工艺没有达到中性，在酸解中，就会浪费大量的酸，如果使碱熔后的石墨浆料达到中性，就要消耗大量的水。水洗后的碱液，含水量极大，浓度很低，但是还达不到排放标准，对于这种水洗后的碱液体无法再利用，同时还需要进行净化处理后排放，因此，现有洗碱工艺使高纯石墨制备的成本高、废液多、用水量大。

研究一种制作成本低、节能环保、操作简便的洗碱装置，解决酸碱法高纯石墨制备中石墨混合物料洗碱成本高、废液多、用水量大的技术难题，具有重要的意义。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足和缺陷，提供一种碱酸法制备高纯石墨洗碱装置。

本实用新型通过如下技术方案解决技术问题。所述的一种碱酸法制备高纯石墨洗碱装置，包括水蒸汽发生器、净水入口、水蒸汽管、水蒸汽出口、上排碱口、下排碱口、出料口、进料口、支撑盘管、滤袋、滤袋出口、第一储罐、第二储罐、喷射式混合器、净水管、第一洗碱罐、第二洗碱罐、混料管、氟塑泵、净水泵。

第一洗碱罐、第二洗碱罐均为圆柱形，包括水蒸汽发生器、净水入口、水蒸汽管、水蒸汽出口、上排碱口、下排碱口、出料口、进料口、支撑盘管、滤袋、滤袋出口；

第一洗碱罐、第二洗碱罐上部设置进料口，下部中央设置出料口，侧壁设置两个上排碱口，底部设置下排碱口，内壁固定支撑盘管，滤袋设置在洗碱罐内部；

滤袋为锥形底的袋子，用以过滤碱液，由100-200目的滤布制成，滤袋侧壁固定在支撑盘管上，滤袋上部敞口，下部的锥形底上设置滤袋出口，洗碱罐的出料口与滤袋出口密封连接，通出料口直接将滤袋内的物料排出；