中碳石墨提纯实验研究

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1、第33卷第5期非金属矿Vlo1．33NO．5201O年9月Non—MetallicMinesSeptember，2010中碳石墨提纯实验研究张跃峰雷新荣吴红丹蒋涛陈建超(中国地质大学(武汉)材料科学与化学工程学院，湖北武汉430074)摘要采用酸碱法对福建大田中碳石墨进行提纯，研究不同的酸碱条件及添加剂对石墨提纯效果的影响。在Na0H／C为35％，焙烧温度700~C．焙烧时间90min，盐酸浓度为15％，盐酸与石墨的质量比为3．84，酸浸时间为150min时，可得到固定碳含量为94．93％高碳石墨。同时研究了添加剂四硼酸钠对石墨提纯的影响，当四硼酸钠

2、的用量为石墨质量的4％，焙烧温度550~C，其他条件不变时，石墨的固定碳含量可以达到95．93％，添加剂可以有效提高固定碳含量，降低焙烧温度。关键字碱熔法酸浸法添加剂隐晶质石墨中图分类号：TD97文献标识码：A文章编号：1000-8098(2010)05-0037-03ExperimentalResearchonPurificationOfMedium-carbonGraphiteZhangYuefengLeiXinrongWuHongd~mJiangTaoChenJianchao(MaterialScienceandEngineering，Chin

3、aUniversityofGeosciences，Wuhan430074)AbstractWiththemedium—carbongraphiteproducedinDatianCountyasrawmaterials，studyinggraphitepurificationisca~iedout．Thecarboncontentreachesto94．93％whenNaOH／Cis35％．calcinationstemperatureis700℃，calcinationstimeis90min，hydrochloricacidis15％，hydro

4、chloricacidandgraphitemassratiois3．84．acidleachingtimeis150min．Atthesametime．additiveusedinpurificationofgraphiteisstudied．Whentheamountofadditiveis4％ofthemassofgraphite，thecalcinationstemperatureis550~C，otherconditionsremainunchanged，fixedcarboncontentofgraphitecanreaches95．93

5、％．AdditivecanimprovethefixedcarbonCOntentandlowertheroastingtemperature．Keywordssodameltingacidleachingadditiveaphanitesgraphite石墨具有优异的耐高低温、抗腐蚀、抗辐射、导电、导热、自润滑等性能，在科技工程的各个领域都有广泛的应用。我国是石墨产出大国，但是石墨纯度不能满足工业要求。目前石墨的化学提纯方法主要有酸碱法、氢氟酸提纯法、高温提纯法、氯化焙烧法[1-81。本实验以酸碱法为手段，以固定碳含量为参数，通过对碱熔和酸浸等因素

6、的研究，确定石墨提纯的最佳工艺条件。同时为了降低提纯温度，在实验后期采用四z【J硼酸钠为添加剂，研究添加剂对提纯温度的影响，以图1石墨原矿粉晶衍射图期开拓石墨的应用方向，达到高效利用资源的目的。析仪器厂；HH一$21-4型电热恒温水浴锅，北京长安科1实验部分学仪器厂；FA2014型电子天平，上海第二天平仪器1．1实验原料与试剂厂；202．0型电热恒温干燥箱，南通农业科学仪器厂；原料：实验以福建省大田县隐晶质石墨为原料，X’Pert型XRD衍射仪，荷兰帕纳科公司。其固定碳含量为76．41％，平均粒度为8．0／am，该石墨13实验工艺流程采用分步实验方法

7、，分为碱熔矿的x射线粉晶衍射图谱见图1。分析得知其中的墨+NaOH+H，O一混匀一焙烧一水洗一干燥一检杂质矿物相有石英、绿泥石、伊利石等。测)和酸浸(碱熔产物一酸浸一水洗干燥检测)实验试剂：氢氧化钠NaOH，分析纯，天津市东丽两个步骤。通过固定碳含量的测定确定最佳实验条区天大化学试剂厂；盐酸HC1，分析纯，武汉华松精细件，最后加入添加剂，研究添加剂对石墨提纯温度的化工有限公司；四硼酸钠Na2BO·10H20，分析纯，天影响。津市凯通化学试剂有限公司。1．4实验固定碳含量的检测根据GB／T3521—95利1-2实验设备LXJ一1I型离心沉淀机，上海医用

8、分用间接定碳法检测固定碳含量。2结果与讨论收稿日期．2010—06—22—37一第33卷第5期非金属矿201