[发明专利]低碱量稀碱液制造精制石墨的方法

说明书

本发明属于一种矿物的精制方法，是用碱法制造精制石墨^＊的化学提纯方法。

石墨的提纯方法主要有两种，即高温电热法和化学处理法。高温电热法是利用石墨的耐高温性能，将其置于电炉中隔绝空气加热到2500℃，使灰分挥发，从而制得固定碳含量99.9%以上的高纯石墨，但其电能消耗太大。化学处理法是利用氢氧化钠、氟氢酸、碳酸钠等进行处理，利用氢氧化钠处理的方法称为碱法。

碱法精制石墨的工艺原理是利用石墨中的杂质（硅酸盐等）在500℃以上与氢氧化钠起化学反应，一部分杂质（二氧化硅）生成溶于水的反应物，用水浸取反应物而被清除。另一部分，如铁等的氧化物，在碱熔后用盐酸中和处理时生成溶于水的氯化物，通过洗涤除去。

提纯过程的主要化学反应如下：

熔炼过程：

                                (可溶于水）

^＊所谓精制石墨系指固定碳含量为98%以上，99.9%以下的石墨。

酸浸过程：

目前国内外普遍使用化学处理方法精制石墨，经查日本石墨工业公司是用氟氢酸提纯石墨（请详见日文刊物“化学装置”1978.No9.P91-94），我国山东南墅石墨矿是用氢氧化钠提纯石墨（详见中国建筑工业出版社出版的“石墨选矿”一书中第6章第1节P205～216）。从二者的生产工艺流程中可看出存在如下问题：（1）混料采用锚式或螺旋式搅拌机（常温）进行，浸渍作用差，需水量大（水量多于石墨原料的重量），混料效果不好，致使熔炼时温度高，时间长，能耗大。为此要达到良好的反应效果必须使用高碱量（为石墨原料重量的40%以上）高浓度（＞50%）的碱液才可，所以提高了成本。（2）熔炼操作采用间歇式回转熔炼炉，热效率低，能耗高，易结圈，难清理。另外由于间歇式操作，所以工作效率低。（3）洗涤操作采用两段多级V型洗涤槽，有大量浮渣外溢，污染操作环境;而且需要有溢流管、溢流槽，为防止石墨的流失，还要设挡板，因此使结构复杂。此外难以控制产品质量。（4）脱水采用离心式过泸机（或真空回转过泸机）一次脱水，脱水效果不理想，泸并水份高（约35～45%）。因此造成干燥工序的干燥温度高，能耗高，产量低。（5）干燥采用转筒干燥机，结构复杂，热效率低，能耗高，还需带两三级除尘设备。

鉴于上述存在的问题，本发明的目的是寻求一种工艺先进、设备简单、结构紧凑、效率高、能耗低、成本低、产品质量高的低碱量、稀碱液制造精制石墨的生产方法。